Smart Factory: Wenn Fabriken Augen und Ohren bekommen

Industrie 4.0 ist ein viel bemühtes Buzzword, das seit vielen Jahren durch die Branchen geistert. Doch mit 5G-Funk, Edge Computing und immer günstigeren und genaueren Sensoren wird die vernetzte Fabrik jetzt Realität. Dabei geht es nicht einfach nur darum, sämtliche Maschinen ans Netz zu hängen, sondern eine tatsächliche „smarte“ Fabrik zu schaffen.

„Die Kunst besteht darin, Daten zu erfassen und sinnvoll miteinander zu verknüpfen, die betrieblichen Anforderungen zu verstehen und in eine wertsteigernde und sichere Lösung umzusetzen“, sagt Jochen Borenich, Vorstandsmitglied bei Kapsch BusinessCom. Das bedeutet: Bevor man sich in die Industrie 4.0 stürzt und eine Smart Factory baut, muss klar sein, was die neuen Sensoren überhaupt messen sollen.

Warum eigentlich Industrie 4.0?

1. industrielle Revolution: Mechanisierung mit Wasser- und Dampfkraft
2. industrielle Revolution: Elektrifizierung und Automatisierung mit Fließbändern
3. industrielle Revolution: Digitalisierung durch Elektronik und Computersteuerung
4. industrielle Revolution: Sensorisierung und Datenverarbeitung durch das „Internet of Things“

Highspeed-Cams als intelligente Augen

Die „Smart Factory“ zeichnet sich gegenüber der herkömmlichen Fabrik durch Prozessoptimierung und effizienterer Produktion von Waren aus. Dazu braucht sie „Augen“ und „Ohren“, um automatisiert überprüfen zu können. So besteht etwa die Notwendigkeit, einzelne Werkstücke, die vom Band laufen, exakt identifizieren zu können.

Kapsch BusinessCom greift dabei auf Hochgeschwindigkeitskameras zurück, die zehn Bilder pro Sekunde machen und eigentlich seit vielen Jahren zur automatischen Erkennung von Nummernschildern bei der Maut auf Autobahnen zu Einsatz kommen. Mit den Highspeed-Cams können in Fabriken jetzt Oberflächen von Werkstücken gescannt und auf Mängel überprüft werden. Mit Hilfe von Algorithmen werden Anomalien sofort entdeckt. Das ermöglicht wiederum, Ausschussware sofort aussortieren zu können, anstatt ganze Chargen erst viel später entsorgen zu müssen.

Die smarten Cams helfen aber auch bei der Kontrolle von zugelieferten Rohstoffen, die per LKW angeliefert werden. Videoschranken sorgen dafür, dass die Smart Factory die Lieferungen schon an der Einfahrt erfassen kann. So werden so genannte „digitale Fingerprints“ der gelieferten Rohstoffe gemacht, auf deren Basis Qualitätskontrolle und Bezahlung der Lieferanten gemacht werden. Kapsch hat die Technologie etwa in der Holzindustrie, der Papierindustrie oder bei Ziegelproduzenten in den Einsatz gebracht.

Audio-Screening zum Qualitätsmanagement

Wer sehen will, der muss auch hören können: Manchmal helfen die besten Kameras nichts, wenn das Umgebungslicht keine genauen Analysen zulässt. Bei Schweißarbeiten etwa kann der Lichtbogen so extrem hell werden, dass Kameras nicht mehr geeignet sind. Deswegen testet Kapsch akustische Sensoren, die dort lauschen, wo optische Sensorik nichts mehr sieht.

Dabei nehmen Hightech-Mikrofone im Ultraschallbereich die Geräusche auf, die Maschinen von sich geben, und können sogar kleinste Abweichungen ähnlich Fledermausohren erkennen. Geräusche, die außerhalb der Norm liegen, können etwa auf Materialfehler oder Mängel an den Maschinen hindeuten – je früher diese erkannt werden, umso schneller können Fachkräfte reagieren und eingreifen.