Industrie - Appgesteuertes Ventil

Digitalisierte Pneumatik

Das erste Ventil, das von Apps gesteuert wird  

Die Digitalisierung im Rahmen der Industrie 4.0 wird die Produktionswelt tiefgreifend verändern. Mit dem Festo Motion Terminal bringt Festo weltweit erstmals eine standardisierte Plattform auf den Markt, die durch die intelligente Fusion von Mechanik, Elektronik und Software zu einem  „cyber-physischen System“ zusammenwächst. Dieses System ermöglicht höchste Adaptivität und Flexibilität.

So können Sie schon heute intelligente Maschinen für die Welt von morgen bauen und Ihre Anlage auch im Feld der Pneumatik für Industrie 4.0 einzigartig fit machen.

Wie unterstützt Sie das Festo Motion Terminal in der Produktion von morgen?

Digitalisierung reduziert Komplexität

  • Zahlreiche Funktionen durch Motion Apps bei nur einer Ventiltechnologie: Das sorgt für maximale Wandlungsfähigkeit und reduzierte Systemkomplexität. Über 50 funktionale Einzelkomponenten werden dadurch abgebildet.
  • Integrierte intelligente Sensorik für Regelung, Diagnose und selbstlernende Aufgaben erspart Zusatzkomponenten und deren Systemeinbindung.
  • Eindeutige Produktidentifizierung: Der Product Key mit digitalem Abbild stellt schnelle Informationen bereit und sorgt für Rückverfolgbarkeit.

Adaptivität für höhere Produktivität

  • Höchste Prozessstabilität durch Motion Apps, die selbstregulierend arbeiten und sich veränderten Randbedingungen autark anpassen – z.B. bei der Verfahrzeitvorgabe.
  • Flexible Produktion durch schnelle und einfache Adaption auf neue Formate durch Parameteränderung über die Prozessdaten – z.B. Fernsteuerung von Zu- und Abluftdrosselung

Standardisiert vernetzt, datenbasierte Entscheidungen

  • Schnittstellenstandards für Industrie 4.0 dank OPC-UA über die Automatisierungsplattform CPX
  • Preventive Maintenance über Monitoring Motion Apps wie z.B. „Diagnose Leckage“ vervollständigen Ihr bisheriges Diagnosekonzept.
  • Parametrierung auch über Webserver ohne weitere Konfigurationssoftware möglich.


Das Festo Motion Terminal als cyber-physisches System

Cyber-physische Systeme (CPS) sind die technische Basis der vierten industriellen Revolution. Als kommunikationsfähige Systeme ermöglichen sie neuartige Funktionen, Dienste und Eigenschaften im „soziotechnischen“ Zusammenspiel von Mensch und Technik. Sie stellen eine Brücke zwischen der physischen, uns umgebenden, und der digitalen Welt dar. Ihre Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an heutige Produktions-und Maschinenentwicklungsprozesse eröffnen neue Wege für Standardisierung, Flexibilisierung und Profitabilität.

App-basierte Funktionsauswahl und dezentrale Intelligenz

Funktionen werden beim Festo Motion Terminal durch Programme in Form von Motion Apps umgesetzt. Dies geschieht über integrierte, flexible und programmierbare Prozessoren sowie smarte Aktorik innerhalb des Systems. Durch die Funktionsumsetzung per Software und die dezentrale Intelligenz gewinnt das System eine deutlich höhere Flexibilität gegenüber fest „verdrahteten“ Hardwarefunktionen. Anpassungen können nun dezentral innerhalb des Systems getroffen werden. Das reduziert sowohl die erforderliche Bandbreite bei der Kommunikation als auch die Komplexität der Steuerung und Programmierung des Gesamtsystems.

Appbasierte Funktionsauswahl

Entkoppelt: Funktionen und Hardware

Das Festo Motion Terminal verfügt über eigene leistungsstarke Prozessoren für eine dezentrale Intelligenz im integriertem Controller [1] sowie über Funktionsbausteine in Form von  Motion Apps [2]. Damit sind jetzt pneumatisch benötigte Funktionen erstmals von der mechanischen Hardware entkoppelt und können einfach über Apps zugewiesen werden. Es wird somit nur noch ein einziger Ventiltyp für unterschiedlichste pneumatische Bewegungsanforderungen benötigt.

Smarte Aktorik durch integrierte Sensorik

Ein Aktor ist eine Komponente zur Beeinflussung der physischen Welt, z.B. ein Ventil. In einem cyber-physischen System wird daraus mittels Sensorik jedoch wesentlich mehr als ein rein pneumatisches Stellglied. Der smarte Aktor Ventil befähigt durch die neugewonnene Flexibilität z.B. einen Zylinder zu neuen Aufgaben.

Smarte Aktoren

Im Festo Motion Terminal ist diese smarte Aktorik durch eine mit Sensorik integrierte Brückenschaltung aus vier 2/2-Wegeventilen in Form von Piezo-Vorsteuer-und Membran-Sitzventilen gelöst. Die Möglichkeit, unabhängig zu be-und entlüften, ist die zentrale Voraussetzung, um verschiedenste gängige Ventilfunktionen in einem Ventil realisieren zu können. Mit dieser Ventiltechnologie sind auch proportionale Druckregelungen oder komplexe Regelungslösungen wie Soft Stop möglich.

Smarte Aktoren

Integrierte Sensorik mit Simulationsabgleich

In cyber-physischen Systemen sind fest integrierte Sensoren unabdingbar – ob zur Adaption an wechselnde Umweltbedingungen oder für die Aggregation aller relevanten Informationen im Sinne von Big Data.

Inhaerente und virtuelle Sensorik

Das System wird durch Simulationsmodelle befähigt, Bewertungen und Anpassungen selbst vorzunehmen. So kann z.B. bei Anpressvorgängen auf externe Kraftmessdosen zur Zustandsüberwachung verzichtet werden. Die Kombination aus integrierter Sensorik [3] und softwarebasierten Modellen spart nicht nur Geld, sie vereinfacht auch das Gesamtsystem von der Konzeption bis hin zur Modernisierung.

Über separat integrierte Eingänge [4] lassen sich für bestimmte Aufgaben Daten aus externen Sensoren für die interne Regelung in Echtzeit verarbeiten. Daraus werden neue Anwendungsarten in der Pneumatik ermöglicht.

Intuitive Benutzerschnittstellen

Benutzerschnittstelle

Cyber-physische Systeme verfügen über verschiedene Benutzerschnittstellen, um eine räumliche Flexibilität zu gewähren. Sie kommunizieren dabei bevorzugt über mehrere Kommunikationskanäle gleichzeitig, also multimodal. Entscheidend bei der Nutzung ist dabei, dass Daten, Funktionen und Bedienung einfach zu verstehen sind.

Beim Festo Motion Terminal stehen Ihnen mehrere Mensch-Maschine-Schnittstellen zur Verfügung: Sie können Anpassungen schnell und einfach durchführen - direkt mittels Ethernet, per Internet-Browser, über die intuitive Web-Config-Oberfläche oder über die Prozessdaten einer konventionellen Maschinensteuerung. Die einfache Funktionskonfiguration über unsere Motion Apps hilft Ihnen, die Inbetriebnahme, die Rekonfiguration und Adaptionen am System schnell vorzunehmen.

Anpassungsfähige Kommunikationsschnittstellen

Kommunikationsschnittstelle

Cyber-physische Systeme (CPS) bringen neue Vernetzungsfähigkeiten in mechatronische Systeme. Das eigentlich Neue daran: Die standardisierten Kommunikationsschnittstellen von CPS  durch offene, globale Standards machen das Festo Motion Terminal fit für zukünftige Entwicklungen wie Software Services oder globale Vernetzung.

Beim Festo Motion Terminal bieten daher die CPX-Feldbusknoten [5] sowie die vielen verfügbaren E/A-Module einen erprobten und bewährten Standard für die Kommunikation in Maschinen- und Produktionsnetzen. Darüber hinaus kann man mit der OPC-UA-Schnittstelle des CPX-CEC eine plattform-und herstellerneutrale, service-orientierte Architektur realisieren – ideale Voraussetzungen für Industrie 4.0.