18 Nov. Antrieb 4.0: Effizienz durch geteilte Daten
Ein einziger datenraumbasierter Service für die herstellerübergreifende Antriebsauslegung anstatt vieler separater Auslegungstools – dieses Ziel verfolgt das Forschungsprojekt ‚Antrieb 4.0‘ unter der Konsortialleitung der Forschungsvereinigung Elektrotechnik beim ZVEI. Antrieb 4.0 setzt dabei auf Interoperabilität und gemeinsame Standards für Auswahl, Inbetriebnahme, Betrieb und Service von Antrieben. Ein Schwerpunkt des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) geförderten Projekts liegt dabei auf der Verfügbarkeit, Transparenz und Zugänglichkeit von Daten.
Unter dem Aspekt der ganzheitlichen energieeffizienten Auslegung von Antriebslösungen sowie dem digitalisierten Asset Management soll im Rahmen des Projekts gezeigt werden, wie Datenteilen zwischen mehreren Teilnehmern in Echtzeit funktionieren und die Industrie von mehr Effizienz, Zeit- und Kosteneinsparungen profitieren kann. „Antrieb 4.0 hat auf der Grundlage von verschiedenen digitalen Technologien wie OPC UA oder der Verwaltungsschale die Basis für eine herstellerübergreifende, interoperable und datensouveräne Industrie 4.0 geschaffen“, erklärt Dr. Falk Eckert, Konsortialführer Antrieb 4.0 und Senior Research Manager der Forschungsvereinigung Elektrotechnik beim ZVEI.
Use Case demonstriert Möglichkeiten
Mit einem im Projekt umgesetzten Use Case des digitalisierten Asset Managements erhält ein Maschinenbetreiber nach Angaben der Projektpartner erstmals eine standardisierte, zentrale Sicht auf relevante Informationen seiner Anlage. Betriebsdaten und Energieverbräuche lassen sich damit übersichtlich überwachen. Beim Energiemonitoring wird es beispielsweise mit einer entsprechenden Authentifizierung möglich, über einen Datenraum die tatsächlich bezogene Leistung und den kumulierten Energieverbrauch aller in einer Anlage verbauten Antriebe in einem bestimmten Zeitfenster einzusehen. Damit werden kürzere Stillstandzeiten, optimierte Abläufe und Kosteneinsparungen erreicht. Auch für Antriebshersteller sowie Maschinen- und Anlagenbauer soll diese Transparenz Vorteile bringen: Statt sich auf Erfahrungswerte, aufwendige Simulationen oder teure Prototypen zu stützen, können sie auf Echtzeitdaten aus dem Betrieb zurückgreifen. Über den gemeinsamen Datenraum von Antrieb 4.0 lassen sich Metadaten gezielt nach Komponenten oder Anlagen filtern.
Um die Wege der horizontalen und vertikalen Vernetzung eines Antriebs über die Produktionsanlage bis hin zu weiteren Hierarchieebenen im Fertigungsbereich aufzuzeigen, wurde im Projekt ein geteilter Datenraum geschaffen, in dem Antriebsdaten standardisiert gespeichert und ausgetauscht werden können. Den verschiedenen Nutzergruppen können benötigte Daten für eine definierte Nutzungsart und Dauer zur Verfügung gestellt werden. Ein technisches Mittel hierfür ist die Nutzung von OPC UA und der Verwaltungsschale (Asset Administration Shell, AAS) als Struktur für einen digitalen Zwilling. Hier werden Daten verschiedenster Hersteller in standardisierter Art und Weise modelliert und abgelegt. Der Datenaustausch findet über Standardtechnologien des Semantic Web statt. In Zukunft können zusätzliche KI-basierte Verifikationswerkzeuge helfen, die Gründe für mögliche Abweichungen festzustellen und Abhilfemaßnahmen vorschlagen, erklären die Partner.
Projektpartner
Das Projekt hat eine Laufzeit von drei Jahren und ein Fördervolumen von 4,3 Millionen Euro. Konsortialpartner von Antrieb 4.0 sind: das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB, die Fachgebiete Leistungselektronik und Antriebsregelung sowie das Fachgebiet Kommunikationsnetze der TU Darmstadt, die Forschungsvereinigung Elektrotechnik beim ZVEI sowie 18 assoziierte Partnerunternehmen. Projektstart war 2023.
Weitere Informationen unter: www.antrieb40.org
Quelle: www.fv-elektrotechnik.de
Bild: William Vedder · Eventfotografie