Beleuchtungsdaten fürs ERP

Intelligente digitale LED-Beleuchtungskonzepte für das IIoT

Predictive Maintenance nutzt Informationen über den Zustand von Maschinen aus, um damit effizientere Wartungs- und Prozessverbesserungskonzepte zu ermöglichen. Aber ausgerechnet eine der kritischsten Komponenten eines Visionssystems, die Beleuchtung, ist bis heute nicht vernetzbar, in Steuerungskonzepte integrierbar, basiert sie fast ausschließlich auf analogen Konzepten und lässt den Nutzer hinsichtlich ihres Zustandes im Ungewissen.

Bild 1 | Digitaler LED-Controller und Linienbeleuchtung mit Feldbusschnittstelle, Web-Interface und unterstützende Assistenzfunktionen. (Bild: Evotron GmbH & Co. KG)

Ein Großteil der Funktionssicherheit, des Designaufwandes und der Zuverlässigkeit von Bildverarbeitungslösungen beruht auf der einwandfreien Funktion der Beleuchtung. Dieser verantwortungsvollen Position am Beginn der Signalkette stehen kritisch zu bewertende Nachteile bisheriger Beleuchtungskonzepte gegenüber:

• Lebensdauer und Helligkeitsverlauf sind stark von der Einhaltung von Betriebsparametern abhängig
• die eingesetzte Analogtechnik bewirkt die mangelnde Serienfähigkeit im Serienmaschinenbau
• verbunden damit ist die notgedrungene Komplexität bei Justier-, Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten
• schwierige Synchronisierung mit schnellen Prozessen
• fehlende Verfügbarkeit von Betriebs- und Prozessdaten im laufenden Betrieb
• erfahrungsintensive Prozesse zur Auswahl geeigneter Beleuchtung(-stechniken)

Daran konnten auch die langlebigen LED-Beleuchtungen nichts ändern. Werden sie aus Unwissenheit – oder wegen nicht erfassbarer Betriebsdaten – unter ungünstigen Bedingungen betrieben, sind beschleunigte Alterung, prozessschädliche Drift oder ein Totalausfall die Folge. Dem gegenüber stehen die Anforderungen, die für den Einsatz in Automatisierungsanlagen Voraussetzung sind:

• einsatzbereit rund um die Uhr, sieben Tage in der Woche
• Verfügbarkeiten von mehr als 95% erreichen
• Stillstandszeiten nur für geplante Wartung (und nicht für zufällige Ausfälle)
• Monitoring der Betriebsdaten für Predictive Maintenance
• einfache Einbindung in standardisierte Kommunikationshardware/-software
• Plug&Play von Komponenten
• Fernwartung

Entsprechende Beleuchtungen, die diese Features ermöglichen, stellen den Anlagenbetreibern Betriebs- und Prozessdaten sowie Diagnosemöglichkeiten zur Verfügung, die sie brauchen, um ihre Prozesse zu optimieren, Stillstandszeiten zu minimieren sowie intelligente Wartungskonzepte zu verwirklichen.

Bild 2 | Kern von Beleuchtungslösungen für die verarbeitung im IIoT sind vernetzte Controller, die Daten zwischen Beleuchtung und Maschinensteuerung austauschen und auswerten. (Bild: Evotron GmbH & Co. KG)

Prozess- und Beleuchtungsdaten in Echtzeit

Digitale Beleuchtungscontroller garantieren derzeit digital präzise und wiederholgenau einstellbare LED-Beleuchtungen, kombiniert mit kühlen LEDs für langzeitstabile Beleuchtungsverhältnisse. Aktiver Überlastschutz, integrierte Schutz-/Monitoringfunktionen und Wirkungsgrade bis zu 98% sind weitere Faktoren. Zudem bilden digitale Controller das Rückgrat von integrierten Beleuchtungslösungen für die Bildverarbeitung in einer Industrie 4.0. Sie liefern Daten in Echtzeit, die den Betriebszustand der Beleuchtung genau beschreiben. Fällt in diesem Umfeld dennoch eine Beleuchtung aus, kann schnell gehandelt werden. Vorkonfigurierbare Plug&Play-Beleuchtungen sind dabei der Schlüssel zum Erfolg: defekte Beleuchtung ausbauen, Ersatzbeleuchtung einbauen, Parametersatz auf Beleuchtungscontroller kopieren, der Controller adaptiert und kalibriert die Beleuchtung automatisch, fertig. Zeitaufwendige erfahrungsgetriebene Einstellprozeduren entfallen zugunsten digital reproduzierbarer Präzision. Zukunftsweisende digitale Beleuchtungscontroller sind mit standardisierten industriellen Bussystemen und mit standardisierten Kommunikationsprotokollen nach höchsten Sicherheitsstandards ausgerüstet, kabelgebunden oder drahtlos.

Beleuchtungsdaten im ERP

Der Zugriff auf Prozess- und Betriebsdaten von Beleuchtungen erweitert das Hintergrundwissen über Fertigungsabläufe. Fragen wie ´Arbeitet die Beleuchtung noch im Soll-Bereich´ oder ´ändern sich die Parameter´ waren schon immer von Interesse. So wird es künftig zum Standard gehören, neben Produkt- und Qualitätsdaten auch die dazugehörenden Betriebs- und Prozessdaten der Beleuchtung im ERP-System abzulegen, auszuwerten und in Maintenance-Konzepten zu berücksichtigen. Denn sich ändernde Beleuchtungsparameter beeinflussen die Qualitätskontrolle der Endprodukte. Auch in Zeiten des IIoT bleibt die Beleuchtung das A und O für reproduzierbare Bildgewinnung. Zukünftig können durch den ständigen Zugriff auf die Betriebs- und Prozessdaten einer Beleuchtung viele offene Fragen beantwortet und daraus Konsequenzen abgeleitet werden.