Industrie intelligent antreiben
Neue Standards mit Reallabor Antrieb 4.0
08.05.2023 von Laurent Brune
Hast du dir schonmal vorgestellt, wie die Welt aussehen würde, wenn Maschinen noch viel enger miteinander vernetzt und ganze Fabriken komplett menschenleer wären? Nein, hier wird nicht das Drehbuch des nächsten SciFi-Thrillers beschrieben, sondern die industrielle Revolution via digitaler Transformation, bei der etit mit dem Forschungsprojekt „antrieb 4.0“ einen erheblichen Beitrag leistet.
In der Elektrotechnik spielt die Vernetzung von Systemen und Geräten eine immer wichtigere Rolle. Dies gilt zum Beispiel auch für elektrische Antriebe in der Industrie. Denn wenn diese nicht nur lokal gesteuert werden, sondern auch mit anderen Geräten und Systemen Daten austauschen können, ergeben sich zahlreiche neue Möglichkeiten und Vorteile.
Industrie 4.0
Die Industrie 4.0 ist ein Begriff, der sich auf die vierte industrielle Revolution bezieht. Sie beschreibt die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung von Produktionsprozessen. Um diese Prozesse zu optimieren und zu automatisieren werden digitale Technologien wie das Internet der Dinge (IoT), künstliche Intelligenz (KI), Big Data, Cloud-Computing und Robotik eingesetzt. Ziel von Industrie 4.0 ist es, eine flexiblere und effizientere Produktion zu ermöglichen, die auf individuelle Kundenbedürfnisse und schnelle Marktveränderungen reagieren kann. Produkte und Dienstleistungen werden zunehmend individualisiert und kundenorientiert gestaltet.
Durch den Datenaustausch können Antriebe automatisch auf veränderte Bedingungen reagieren, etwa auf unterschiedliche Lastzustände oder Umgebungstemperaturen. Die Maschine wird schneller oder langsamer, die Produktion läuft selbstständig immer auf einem optimalen Niveau und kann sogar Energie so entnehmen, wie sie durch PV oder Windkraftanlagen bereitgestellt wird. Das Ergebnis: höhere Effizienz und Lebensdauer und damit Kosteneinsparungen und bessere Umweltverträglichkeit.
Die Integration von Antrieben in smarte Netzwerke ermöglicht außerdem eine Fernüberwachung in Echtzeit. Dies kann dazu beitragen, die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von Antrieben zu erhöhen und die Wartungs- und Betriebskosten zu senken.
Professor Gerd Griepentrog
Durch die Vernetzung und Datenanalyse elektrischer Antriebe, können zum Beispiel Energieverbrauchsdaten erfasst werden, die neben dem Lastmanagement auch die Ermittlung des „Carbon Footprint“ erlauben.
Technische Möglichkeiten nutzen: Standards als Schlüssel zum Erfolg
Die technischen Möglichkeiten sind vorhanden: Sensoren, Datenübertragung etc. Also, warum läuft das alles nicht schon? Ein Grund sind fehlende Standards. Deshalb können Antriebe verschiedener Hersteller aktuell nur mit immensem Aufwand kombiniert werden. Im Projekt „antrieb 4.0“ entwickeln Wissenschaftler:innen von etit gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung diese benötigten Standards. Damit können dann die vorhandenen technischen Möglichkeiten auch genutzt und die Vernetzung in der Industrie technologisch vorangetrieben werden.
Professor Björn Scheuermann
Mit Time-Sensitive Networking innerhalb der Maschine und einer darüber realisierten Cloud-Anbindung werden wir einen Grad an Vereinheitlichung der Schnittstellen erreichen, den es bisher so nicht gab.
Über Professor Gerd Griepentrog
Nach seiner Berufsausbildung zum Elektromonteur studierte Gerd Griepentrog Automatisierung- und Energietechnik. Nach einer beruflichen Zwischenstation in der Industrie bei Siemens folgte er 2013 dem Ruf an die TU Darmstadt, wo er seitdem das Fachgebiet Leistungselektronik leitet.
Über Professor Björn Scheuermann
Björn Scheuermann studierte Mathematik und Informatik. Nach Professuren in Düsseldorf, Würzburg, Bonn und Berlin kam er 2021 an die TU Darmstadt. Dort leitet er seitdem das Fachgebiet für Kommunikationsnetze.
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