Flexible und transparente Prozesse Die vielen Gesichter der Digitalisierung

Für J. Schmalz bedeutet die Digitalisierung Chance und Herausforderung zugleich. Wie das Unternehmen die Chancen bereits heute nutzt, zeigt ein Blick in den Produktkatalog: Viele der Lösungen für eine vernetzte Fabrik sind seit Jahren im Feld.

Intelligenz fürs Vakuum

„Für uns steht gar nicht so sehr der Begriff der Digitalisierung im Mittelpunkt. Entscheidend ist vielmehr, was sich unsere Kunden dadurch erhoffen – und dementsprechend, was sie von uns als Hersteller für Greifsysteme und Komponenten erwarten“, sagt Walter Dunkmann, Leiter Geschäftsfeld Vakuum-Automation.

Schmalz hat sein Programm an sogenannten Smart Field Devices, also intelligenten Vakuum-Komponenten, in den vergangenen Jahren sukzessive ausgebaut. Heute gibt es eine Bandbreite an mechatronischen Komponenten und Systembaugruppen, die Intelligenz mitbringen – vom einzelnen Vakuum-Erzeuger über Vakuum-Terminals mit mehreren verblockten Ejektoren bis hin zum intelligenten Nadelgreifer.

Antriebe werden kommunikativer

Beispiel Automobilindustrie: Die E-Mobilität erfordert auch von der Zulieferindustrie ein grundsätzliches Umdenken. „Als Hersteller von Greifsystemen lautet die Anforderung an uns, flexible Endeffektoren anzubieten, die mit dem Mix von bisherigen Antrieben auf der einen Seite und Hybrid- und Elektromotoren auf der anderen Seite umgehen können“, so Walter Dunkmann. Dieser Mix führt zu einer höheren Komplexität bei der Ansteuerung und Überwachung dieser Endeffektoren.

Bereits 2008 brachte Schmalz Vakuum-Erzeuger mit IO-Link als Kommunikationsschnittstelle auf den Markt. Die Vakuum-Erzeuger sind in allen Feldbussen sichtbar und können via IO-Link je nach Anforderung entsprechend parametriert werden. Funktionen zur Energie- und Prozesskontrolle ermöglichen hier eine ressourceneffiziente Nutzung der Komponenten oder eine frühzeitige Wartung von Greifsystemen.

Intelligente Kommunikation für intelligente Systeme

„Die steigende Komplexität wird durch diese intelligenten Systeme erst beherrschbar“, erklärt Walter Dunkmann. „Es geht also einerseits darum, die immer komplexeren Prozesse transparenter und Produkte einfacher bedienbar zu machen. Andererseits brauchen wir durchgängig digitale Prozesse – von der Konstruktion über die Inbetriebnahme und den Betrieb eines Greifsystems bis zu Service-Angeboten.“

Information muss richtig aufbereitet werden

Gefordert sind deshalb neben intelligenten Systemen auch „kluge“ Kommunikationsschnittstellen, über die sich Greifsysteme einfach und schnell integrieren, parametrieren und bedienen lassen. Im Umkehrschluss sind die besten Feldgeräte nutzlos, wenn sie nur Daten sammeln, die Daten aber in der Folge nicht zielgruppengerecht aufbereitet, passend zur Verfügung gestellt und genutzt werden können.

So braucht ein Instandhalter eines Automobilherstellers beim Stillstand einer Pressenstraße ganz anders aufbereitete Informationen als das Management, das sich weniger für einzelne Fehlermeldungen im laufenden Betrieb als vielmehr für aggregierte Daten zum Energieverbrauch interessiert.

Damit Smart Devices Klartext sprechen

Deshalb rüstet J. Schmalz seine mechatronischen Komponenten und Systeme sukzessive mit NFC (Near Field Communication) aus. Den Auftakt machte bereits 2015 der Vakuum- und Druckschalter VSi, weitere Geräte folgten und sind bereits auf dem Markt. Wichtige Daten werden nun direkt aus dem Prozessor eines Feldgeräts ausgelesen und beispielsweise am Smartphone zur Verfügung gestellt. „Die Devices sprechen Klartext mit dem Anwender – im wahrsten Sinne des Wortes“, sagt Walter Dunkmann. „Steht ein Greifsystem still, liefern sie eindeutige Hinweise zur Fehlerquelle – und keine kryptischen Fehlercodes.“

Feldgeräte via App parametrieren

Mit einer eigenen Service-App schafft Schmalz außerdem ein neues Geschäftsmodell: Das Unternehmen bietet die App künftig direkt über den Google PlayStore an. In der kostenlosen Version liest die App Daten aus den Smart Field Devices aus.

Zudem bietet Schmalz ab Herbst ein Lizenzmodell für eine schreibende Version der App. Mit dieser Version lassen sich Smart Field Devices wie der Vakuum- und Druckschalter VSi, der elektrische Vakuum-Erzeuger ECBP oder das Compact-Terminal SCTMi einfach und schnell via Mobilgerät parametrieren.

Inbetriebnahme mit dem Smartphone

Schritt für Schritt rüstet Schmalz nun weitere Geräte für eine Bedienung per App aus, beispielsweise sämtliche intelligenten Vakuum-Ejektoren. Die Inbetriebnahme-Zeit für einen Vakuum- und Druckschalter sinkt damit laut J. Schmalz um bis zu 75 Prozent. Das Gerät wird dazu einfach per NFC gescannt, im Anschluss lassen sich mit der App die gewünschten Werte übertragen – intuitiv und innerhalb von Sekunden. Angenehmer Nebeneffekt: Durch die externe Steuerung über die App-Oberfläche lassen sich zusätzliche Anzeige und Eingabe-Module an den Greifsystemen sparen, die Beschaffungskosten sinken um bis zu 40 Prozent.

Vom Feld in die Cloud

Zum 1. Januar 2017 hat Schmalz als Teil der Digitalisierungsstrategie die GPS Gesellschaft für Produktionssysteme übernommen. Unter der Produktmarke Sicon entsteht hier eine plattformunabhängige Box als Gateway für Prozess- und Anwendungsdaten. Das Gateway verbindet IO-Link-Devices unterschiedlicher Hersteller mit dem Feldbus und der Datenwelt. Es greift Echtzeit-Kommunikationsdaten in Richtung Steuerung ab und stellt diese über verschiedene Protokolle wie OPC UA, MQTT oder auch HTTP in der Cloud zur Verfügung. „Damit ist auch die letzte Lücke geschlossen: Von der Feldebene bis in die Cloud sind nun sämtliche Prozesse beim Greifen digital abbildbar“, so Walter Dunkmann.

Sprechende Daten für die Instandhaltung

Aus intelligenten Smart Field Devices werden wichtige Lieferanten für Daten, die dem Anwender zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort und in der passenden Darstellung zur Verfügung stehen.

„Funktionen wie Condition Monitoring oder auch Predictive Maintenance kommen hierdurch erst richtig zu Wirkung – und sind gleichzeitig die Basis für neue Geschäftsmodelle“, ist Walter Dunkmann überzeugt. Eines davon ist die Service-App, die Schmalz seinen Kunden in Kürze zur Verfügung stellt. Ein anderes entsteht rund um das SICON-Gateway: Künftig sind so ganz neue Serviceangebote von Schmalz möglich. Beispielweise, wenn ein Greifsystem frühzeitig auf eine Wartung hinweist oder wenn ein kritischer Betriebszustand erreicht wird.