Baumüller SmartValue – Intelligente Antriebe für Industrie 4.0

Jürgen Dlugosch, Baumüller Nürnberg GmbH

Lesedauer ca. min.

Holen Sie mit IoT mehr aus Ihrer Antriebstechnik raus: Baumüller SmartValue steht für den Mehrwert, den Intelligenz im Antrieb für Maschinenbau und Maschinenbetreiber bietet. Mit Baumüller SmartValue erfassen wir über die intelligente Sensor-/Aktorebene die direkt am Prozess entstehenden Daten.

Vorhandene Daten nutzen

Hierzu können bereits im Servoantrieb vorhandenen Daten wie Leistung, Strom, Drehmoment, Drehzahl oder Position verwendet werden, um z.B. die aktuelle Auslastung der Motor-Antriebskombination zu erfassen. So können beispielsweise verschiedene Maschinen, die den gleichen Herstellprozess durchführen, miteinander verglichen werden. Abweichungen werden erkannt und können näher analysiert werden.

Der Vorteil ist, dass mit relativ geringem Aufwand bereits ein großer Nutzen generiert werden kann: Ohne den Einsatz externer Sensorik entfallen Kosten für zusätzliche Hardware sowie deren Verdrahtung. Zusätzlich wird vermieden, dass Sensorik in EMV-belasteten Bereichen eingesetzt wird. Hier sind die Signale meist stark gestört und können teilweise nur schwierig ausgewertet werden. Ein weiterer Vorteil: Werden die Signale direkt durch den Antrieb erfasst, erfolgt dies in „harter Echtzeit“ mit nur sehr geringen Verzögerungen. Damit lassen sich auch zeitkritische Analysen wie Schwingungsanalysen mittels FFT durchführen. 

Intelligente Antriebe fungieren als Data Hub und liefern ohne externe Sensorik Daten z.B. für Condition Monitoring

Intelligente Antriebe fungieren als Data Hub und liefern ohne externe Sensorik Daten z.B. für Condition Monitoring

Datenbasis erweitern: Externe Sensorik einbinden

Reichen die vorhandenen Daten für den gewünschten Use Case nicht aus, kann der Servoantrieb aber auch der Servomotor problemlos auch als Sensor-Hub eingesetzt werden. So ist eine Erweiterung der Datenbasis durch externe Sensorik möglich, z.B. über Schwingungssensoren oder Daten aus dem Getriebe. Direkte Sensorik lässt sich über Digital- oder Analogeingänge anschließen und kann so die relevanten Daten an den Antrieb übergeben. Der Drive wird auf diese Weise zum Daten-Hub mit der Ziel, neben den reinen Antriebsaufgaben zusätzlich relevante Daten aus verschiedenen Quellen zu sammeln, vorzuverarbeiten und an die Cloud oder eine Steuerung bzw. einen Edge-PC weiterzugeben.

Volle Flexibilität für den Anwender: Servomotor und/oder Servoantrieb können als Sensor Hub Daten von externer Sensorik, etwa von Getrieben, erfassen

Volle Flexibilität für den Anwender: Servomotor und/oder Servoantrieb können als Sensor Hub Daten von externer Sensorik, etwa von Getrieben, erfassen

Auf dieser Basis werden dem Anwender Handlungsempfehlungen und wichtige Informationen z.B. zum Betriebszustand der Maschine zur Verfügung gestellt, die für die Optimierung der Maschine oder des Prozesses genutzt werden können. Ein Anwendungsfall ist die Funktion Smart Operation Point. Hier wird über ein dynamisches Temperaturmodell der Auslastungsgrad der im Servoantrieb verwendeten Leistungshalbleiter (IGBT) ermittelt bzw. simuliert. Abhängig davon können, wenn benötigt, Leistungsreserven freigegeben werden. Diese Lösung könnte in der Praxis etwa bei einem Schredder eingesetzt werden, in dem sich Material verklemmt hat.

Selbstadaptive Antriebssysteme

Darüber hinaus können direkt im Antrieb Entscheidungen getroffen werden, um Maschinenausfälle zu vermeiden. Ein Beispiel ist die Geberüberwachung aus dem Bereich Smart Protection. Hier wird online ständig die Amplitude und Phasenlagen des Gebers überwacht – bei Unter- bzw. Überschreiten von Schwellen werden entsprechende Warnungen generiert. Diese intelligenten Antriebskonzepte erhöhen die Prozess- und Produktqualität durch Smart Monitoring.

Die intelligenten Antriebe reagieren während des Betriebs selbständig, um Prozesse und Produktqualität zu optimieren

Die intelligenten Antriebe reagieren während des Betriebs selbständig, um Prozesse und Produktqualität zu optimieren

Dimensionierung und Auslegung am digitalen Zwilling

Das gleiche gilt für die zugehörige Auslege-Software: Mit ihr wird die Motor-Regler-Kombination optimal für die jeweilige Applikation dimensioniert und die Regler parametriert. Darüber hinaus kann über Simulation die Auslegung des Antriebssystems sofort am digitalen Zwilling verifiziert und direkt optimiert werden. Dafür stellt Baumüller ein detailliertes Modell seiner Antriebskomponenten (Servomotoren und Servoumrichter) zur Verfügung. Dies spart Kapazitäten in der Entwicklung und reduziert den Aufwand deutlich.

Baumüller SmartValue

Mit Baumüller SmartValue haben wir einen echten Zusatznutzen für Ihre Maschinen und Prozesse:

» Smart Optimization: Kürzere Entwicklungszyklen
Smarte Tools nutzen Modellbildung und Simulation bei der Auslegung und Inbetriebnahme und sorgen für eine schnellere Time2Market

» Smart Operation Point: Leistungsspitzen meistern
Smarte Funktionen helfen dabei Leistungsspitzen in elektrischen Maschinen und Anlagen zu meistern, ohne dass Überdimensionierungen nötig werden.

» Smart Protection: Schutz Ihrer Mitarbeiter in der Produktion, Ihrer Werkzeuge und Ihre Maschinen
So werden Produktionsausfälle minimiert und teure Ersatzinvestitionen vermieden

» Smart Monitoring: Überwachung Ihrer Maschinen und Prozesse
Die Produktqualität und die Produktivität Ihrer Kunden werden gesichert

» Smart Optimization: Selbstadaptive Antriebstechnik
Die Antriebe reagieren während des Betriebs selbständig, um Prozesse und Produktqualität zu optimieren

Haben Sie noch Fragen?

Jürgen Dlugosch
Senior Product Manager I Baumüller Nürnberg GmbH

Unser zuständiger Experte hilft Ihnen gerne weiter.

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