Industrie 4.0: Tool-ID und Werkstück-ID wachsen zusammen10.04.2016 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer 1 mav Innovations Forum 2016 Industrie 4.0: Tool-ID und Werkstück-ID wachsen zusammen

10.04.2016 1 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer

mav Innovations Forum 2016

Industrie 4.0: Tool-ID und Werkstück-ID

wachsen zusammen

Eberhard Kauderer / Key Account Manager Werkzeugmaschine


Balluff – ein weltweites Versprechen

Wir eröffnen mit unserer Leidenschaft für Automation

neue Perspektiven – und das in 4. Generation

AGENDA:

Balluff

Industrie 4.0

Identifikation

Tool ID

Industrial ID

Applikationen

Nachrüstungen



Wir stehen für Fortschritt – von der Spätzlespresse zu einem Komplett-Portfolio

für die industrielle Automation

1921 2016



Wir sichern Nachhaltigkeit durch Innovation

1921gegründet___ 95Jahre Ideenreichtum___ 50Jahre Sensortechnik___



Globale Kundennähe – Wir stärken Netzwerke vor Ort

9 Produktionsstandorte

61 Niederlassungen und

Vertretungen

324 € Mio Umsatz

3000 Mitarbeiter

6 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer


Dafür engagieren sich über 3000 Mitarbeiter im In- und Ausland.

Balluff steht für:

• ausgereifte Technik

• kontinuierliche Innovation

• erfahrene Experten

• höchste Qualität

• größte Zuverlässigkeit

• maximale Kundenorientierung

Objekterkennung

Weg- und Abstandsmessung

Identifikation

Industrial Networking und Connectivity

Fluidsensorik

Zubehör

Systeme und Dienstleistungen

10.04.2016


Industrie 4.0 @ Balluff

Industrie 4.0 – darum geht es!

Motivation für die Unternehmen

Flexibilität in der Produktion

kundenspezifische Massenproduktion

"Verkürzung der Time-to-Market,

Verbesserung der Qualität, Erhöhung

der Produktivität, Beherrschung der

Komplexität und Vereinfachung der

Steuerung"




„Basis ist die Verfügbarkeit aller relevanten

Informationen in Echtzeit durch Vernetzung

aller an der Wertschöpfung beteiligten Instanzen

sowie die Fähigkeit, aus den Daten den zu jedem

Zeitpunkt optimalen Wertschöpfungsfluss

abzuleiten“.

"selbstregelnde Systeme und intelligente

Steuerungsmechanismen" – Cyber Physical Systems

(CPS)"

"lokale Instanz kann anstehende Entscheidungen

mit eigenen Erkenntnissen anreichern und basierend

darauf Entscheidungen treffen"



Horizontale Integration Vertikale Integration


Mensch als Dirigent der Wertschöpfung Durchgängiges Engineering

Horizontale Integration Vertikale Integration Durchgängiges Engineering

Services

Produktion

Produktions-

engineering

Produktions-

planung

Produktdesign

& -entwicklung

Mensch als Dirigent der Wertschöpfung



Komponenten müssen in der Lage sein, die benötigten Daten zur Verfügung zu stellen (Erzeugen)

nahtlose Kommunikation vom Sensor bis in übergeordnete Systeme z.B. Steuerungen oder Clouds

Infrastruktur, um die Daten über alle Ebenen hinweg zu transportieren


Sensoren und Identifikationssysteme sind die Schrittmacher!


Identifikation @ Balluff



Industrial RFID …System-Frequenzen

NF (Niederfrequenz)

geringe Datenrate

Leseabstand <10cm

UHF (Ultra-Hochfrequenz)

große Distanzen (< 6m)

Pulk-Erkennung (Multitagging)

standardisierte Datenformate,

Protokolle

HF (Hochfrequenz)

hohe Datenrate

Leseabstand <40cm

Tag Standards

kleine Baugröße

0,1 1,0 10 100 1.000 10.000 Frequenz

[MHz]

125 – 135 KHz 13,56 MHz

UHF HF NF Standard-

Frequenzen

Regionenabhängig

840 – 960 MHz 2,45 GHz

(MW)

5,8 GHz



Industrial RFID …System-Frequenzen

NF (Niederfrequenz) HF (Hochfrequenz) UHF (Ultra-Hochfrequenz)

flexibel einsetzbar wirtschaftlich sehr schnell

-70 KHz / 455 KHz

-Leseabstand <100mm

-Speicher < 8KByte

Applikation:

-Tool-ID

-Werkstück ID

Standards:

-DIN 69873

-125 KHz

-Leseabstand <100mm

-Speicher < 192Byte

Applikation:

-Paletten-ID

-Werkstück ID

-Zugangskontrolle

-Logistik

-13.56 MHz

-Leseabstand <400mm

-Speicher < 128 KByte

Applikation:

-Intra-Logistik

-Plagiatschutz

-Eintrittskarten

Standards:

-ISO 14443 (Mifare)

-ISO 15693

- 868 MHz (EU)

- Leseabstand < 6 m

- Speicher (12 Byte EPC,

64 Byte Nutzer)

- Pulk-Erkennung

Applikation:

- Intra-Logistik / Track & Trace

Standards:

-EPC Global Gen2

-ISO/IEC 18000-6C

sehr weit


Industrial Identification

Frequenzunabhängige Auswerteeinheit BIS V:

Automatische Erkennung von LF- HF- und UHF-Frequenzen ermöglicht den Mischbetrieb

der verschiedenen BIS-Familien:

C

L

M

V 4 Köpfe

+ IO-Link

BIS 13,56 MHz

125 kHz

70/455 kHz

U 865/928 MHz



IO-Link/Service-Anschluss

a) IO-Link-Master-Port:

Einfache Anbindung von Sensorik und Aktorik über IO-Link

Maximaler Strombedarf: 500 mA

Auch als Standard E/A-Port verwendbar

Beispiele:

SmartLight: Signalisieren von Maschinenzuständen

Sensorhubs: Signale der Standardsensoren einsammeln

b) Service-Schnittstelle über USB:

Schnelle Inbetriebnahme ohne Bus-Anbindung

Update von Auswerteeinheit und Schreib-/Leseköpfen

usw.


Applikation

- 405 Werkzeuge im Magazin

- 20 Palettenplätze

- Einzelteilfertigung

- Fertigungssystem steuert nach

Priorität

- just-in-time ohne Lagerhaltung

- neue Herausforderungen von

Kunden

- zusätzliches Auftragsvolumen

- Maschinenauslastung 82%

- zwei Mitarbeiter für 3 Schichten

10.04.2016 17 Balluff GmbH

Tool Identification

17 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer

Neues Werkzeug

Werkzeuglager

Voreinstellung

Bearbeitungsmaschine

Toolmanagement

(Verwaltungssoftware)

Werkzeugaufbereitung

10.04.2016 18

Tool Identification

Vorteile von Werkzeugidentifikation mit

RFID:

automatisierter Datenaustausch zwischen

Maschine und Werkzeug

papierlose Werkzeuginformation

elektronische Datenübertragung

automatisch erstellte Dokumentation für

Audits

Zusätzlicher Mehrwert für Maschinen:

sichere Standzeitüberwachung

Werkzeugverfolgung

geringere Rüstkosten

überwachte Werkzeugqualität reduziert

Ausschuss

erhöhte Stückzahlen durch geringere

Werkzeugwechsel bzw. bessere Nutzung

der Werkzeuge

Balluff GmbH, Eberhard Kauderer



Perfekte Lösungen für Ihre Anforderungen



Industrial RFID- und bildverarbeitende Systeme sichern maximale Qualität

RFID unterstützt die Produktions-

steuerung: Werden die Teile dem

richtigen Fertigungsschritt

zur richtigen Zeit zugeführt?

Bei der Motormontage gewährleistet

RFID eine sichere Teilerück-

verfolgung über alle Produktions-

schritte.

RFID stellt die Zugangskontrolle

auch durch Edelstahl hindurch

sicher.

Just in time sorgt RFID in der

Intralogistik für die korrekte Zufuhr

aller Materialien.



Industrial RFID- und bildverarbeitende Systeme sichern maximale Qualität

RFID gewährleistet in Kanban-

Anlagen den kontinuierlichen

Materialfluss.

RFID ermöglicht ein vollautomati-

sches Werkzeugmanagement, das

eine optimale Werkzeugauslastung

garantiert.

Bildverarbeitende Vision-Sensoren

lesen und prüfen die Codes auf

Platinen.

Sitzt der Deckel auf der Flasche?

Die Vollständigkeitskontrolle in

Abfüllanlagen übernehmen Vision-

Sensoren.


Applikationen

Automotive

Anwendung

Fertigungslinie für Motorblöcke

Höchste Anforderung an die Schutzklasse

Raue Umweltbedingungen

Datenträger in metallischem Umfeld

Nutzen

Produktionsdaten am Objekt → Flexibilität

Dokumentation der Qualitätsdaten

Vermeidung von Fehlern


Applikationen

Automotive

Karosseriebau

Große Schreib-/Leseabstände

Hohe Temperaturen (bis 200°C)


Applikationen

Automotive

Anwendung

Identifikation von Werkstückträger

in einer Montageanlage

Datenträger am Werkstückträger (WT)

Nutzen

Kundenspezifische Massenfertigung

Auftragsbezogene Fertigung


Applikationen

Automotive

Anwendung

Palettenidentifikation

Teilerückverfolgung

Nutzen

Ermöglicht variantenreiche Fertigung

durch Codierung der Paletten

Qualität gesichert durch eindeutige Zuordnung

Integrierte

Auswerteeinheit

an Förderstrecke

Datenträger

an Unterseite

der Palette

befestigt


Applikationen

Identifikation von Werkzeugen

Datenträger direkt in Metall

Aggressive Medien (Kühl- und Schmierstoffe) in

unmittelbarem Umfeld

Kleine Abmessungen

Nutzen

Präventive Instandhaltung

Fehlervermeidung bei der Werkzeugdateneingabe

Höhere Verfügbarkeit der Bearbeitungsmaschine


Applikationen

Intralogistik

Anwendung

Behältermanagement, jeder Behälter eigene ID

Hohe dynamische Applikation

Große Schreib-/Leseabstände

Verschiedener Boxeninhalt

Nutzen

Flexible Lagerhaltung

Echtzeitinformation über Materialfluss

Bestandsoptimierung durch Transparenz


Applikationen

Intralogistik

Anwendung

Materiaflusskontrolle

Vollautomatische Produktionslinie

Geringe Schreib-/Leseabstände

Speicherkapazität > 1 kByte

Nutzen

variantenreiche Fertigung durch

Produktionsdaten am Objekt

Echtzeitinformation zum Materialstatus


Applikationen

Track&Trace in Supply Chain Applications

Intra-Logistics


Applikationen

e Kanban System



Warenausgang

Automatisierte Montage

Metallbearbeitung

Blechbearbeitung

Materialfluss (Kanban)) Wareneingang



Frequenzunabhängige Auswerteeinheit BIS V:

Automatische Erkennung von LF- HF- und UHF-Frequenzen ermöglicht den Mischbetrieb

der verschiedenen BIS-Familien:

C

L

M

V 4 Köpfe

+ IO-Link

BIS 13,56 MHz

125 kHz

70/455 kHz

U 865/928 MHz


Nachrüstungen

Mold ID-Einheit

- Industrie PC

- Software

- Gateway zum

Firmennetz

- Visualisierung via

SmartLight

RFID-Einheit

für die Kommunika-

tion zum Datenträger

Datenträger

- für jedes Werkzeug

- Variante abhängig von

Umgebungsbedingungen

Schusszähler

über induktiven

Sensor

Mold ID Bestandteile

Mobile Endgeräte

- Daten lesen

- Initialisieren von Tags

- Setzen der Grenzwerte

- Passwortschutz

Bildquelle: KraussMaffei


Nachrüstungen

Mold ID: • Autarke Komplettlösung auf Basis von RFID

• Unterstützt die präventive Instandhaltung

• Automatische Dokumentation direkt am Werkzeug

• Einfache Visualisierung des Werkzeugzustandes an der Maschine

• Zugriff über Netzwerk und Smartphone

• Integrierbar in übergeordnete Systeme

AUTARK


Nachrüstungen

Balluff erhält Preis für 4.0-Projekt Nürtingen (kh) – Staatssekretär Peter Hofelich hat die

Preisträger der zweiten Runde des Wettbewerbs„100 Orte für

Industrie 4.0 in Baden-Württemberg“ ausgezeichnet.

20 Betriebe, die Industrie 4.0 erfolgreich im Unternehmensalltag

umgesetzt haben, wurden prämiert. Zu den Firmen, die für ein

4.0-Leuchtturmprojekt ausgezeichnet wurden, gehört die Balluff

GmbH aus Neuhausen. Mit dem Wettbewerb sucht die „Allianz

Industrie 4.0 Baden -Württemberg“ nach innovativen Konzepten

aus der Wirtschaft, die mit der intelligenten Vernetzung von

Produktions- und Wertschöpfungsprozessen erfolgreich sind. Die

Jury bewertet neben dem Innovationsgrad auch die Praxisrelevanz.

„Baden-Württemberg ist ein starker Innovations- und Wirtschafts-

standort. Gerade im Bereich der Industrie sind wir bei der Digitali-

sierung Vorreiter“, sagte Hofelich. „Mit der Preisverleihung wollen

wir gute Ideen aus dem Land noch bekannter machen und auch

andere Unternehmen und Institutionen motivieren, in der Industrie

4.0 aktiv zu werden.“ Die prämierten Beispiele zeigten, „wie

Unternehmen durch den Einsatz von neuen Technologien fit für die

digitale Zukunft gemacht werden können“. Dem Geschäftsführer

des VDMA-Landesverbandes, Dietrich Birk, verdeutlicht der

Wettbewerb, „dass Industrie 4.0 für viele baden-württembergische

Betriebe keine abstrakte Zukunftsvision ist, sondern gelebte

Realität“. Birk freut sich besonders darüber, dass der Mittelstand

unter den Preisträgern stark vertreten ist.

www.i40-bw.de

Quelle: Esslinger Zeitung 23.2.16

http://www.i40-bw.de/




Nachrüstungen

Easy Tool RFID

einmaliges

Einrichten

Micro-

controller

Seri

elle

Ko

mm

un

ikat

ion

(Bal

luff

00

7-

Pro

toko

ll)

Konfigurations-

Tool

für PC

Konzept zum Nachrüsten vorhandener Werkzeugmaschinen

USB Tastatur-

schnittstelle


Nachrüstungen

USB

Schreib-/Lesekopf

RFID Auswerteeinheit

PCB mit

Microcontroller für

Tastatursimulation

Netzteil S

tati

v f

ür

We

rkze

ug

Easy Tool RFID



Balluff ist ENABLER für Industrie 4.0

Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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