IoT als Game Changer für Maschinenbauer in der Verpackungsindustrie

Als Verpackungsmaschinen-OEM haben Sie gute Chancen, bereits Elemente des IoT implementiert zu haben. Wir sehen oft, dass IoT-Technologie implementiert wird, weil sich die Gelegenheit bietet (oder weil sie erwartet wird), anstatt eine echte Herausforderung für das Unternehmen zu lösen. In vielen Fällen haben Maschinenbauer nicht genügend Mehrwert geschaffen. Sie fragen sich vielleicht, wie IIoT als Maschinenbauer in der Verpackungsindustrie kurz- und langfristig Mehrwert schaffen kann.

Wie können IIoT-Konnektivität und Cloud in der Verpackungsindustrie eingesetzt werden? Und wie können Maschinenbauer IIoT implementieren und Daten nutzen, um ihre Geschäftsstrategie zu entwickeln? In diesem Artikel erfahren Sie, was IIoT für Sie als Maschinenbauer tun kann.

IIoT für Maschinenbauer in der Verpackungsindustrie

Die Möglichkeiten des Industrial Internet of Things

IIoT (bekannt als Industrial Internet of Things for Manufacturing) findet insbesondere in der Verpackungsindustrie Anwendung. Die Verbindung industrieller Verpackungsmaschinen mit der Cloud – und die gemeinsame Nutzung von Echtzeitdaten – kann die Effizienz und Entwicklung von Maschinen und Produktion drastisch beeinträchtigen und ungeplante Ausfallzeiten reduzieren.

Das Potenzial von IIoT-Technologien in der Verpackungsindustrie ist enorm. Einige der Funktionen, die mit einer skalierbaren IIoT-Plattform möglich sind, sind:

• Fernwartung für Maschinen auf der ganzen Welt;
• Virtuelle und erweiterte Realität für effizienteren Remote-Support (über AR-Tools wie HoloLens und Google Glass)
• Ferne Softwareänderungen für unterschiedliche Verpackungen oder Produktmengen
• Messung der Leistung, Betriebszeit und Ausfallzeit von Verpackungsmaschinen;
• Optimierung des Durchsatzes durch fortschrittliche Analyse- und maschinelle Lernalgorithmen;
• Automatisierte Benachrichtigungen über Apps, E-Mail oder SMS an das Wartungspersonal, um bestimmte Maschinen- und/oder Geräteausfälle zu lokalisieren;
• Supply Chain Track &Trace und intelligente Verpackung; und
• Umsetzung von Industrie-4.0-Konzepten, d.h. von der lokalen Massenproduktion bis zur Einzelstück-Auftragsgröße.

Auf der Seite des Herstellungs-/Verpackungsprozesses trägt IIoT dazu bei, Maschineninformationen auszutauschen und die Gesamteffizienz zu verbessern. Kunden sind zunehmend bereit, Zugriff auf ihre Maschinen und Daten zu gewähren, um eine höhere Produktivität zu erreichen, sofern alle Sicherheitsmaßnahmen gewährleistet sind.

Für Maschinenbauer bietet IIoT mehr Möglichkeiten zur Steigerung der Kundenbindung, Verbesserung des Service und Einführung von Maschinen der nächsten Generation . Darüber hinaus können Erkenntnisse aus Maschinendaten auch für neue Servicemodelle genutzt werden, um neue Einnahmequellen zu schaffen oder die Produktivität zu maximieren, indem Ausfallzeiten während des gesamten Maschinenlebenszyklus reduziert werden.

IoT-Konnektivität und Daten von verschiedenen Arten von industriellen Verpackungsmaschinen sind die Grundlage für Verbesserungen. Der Beginn mit der Datenprotokollierung ist eine Notwendigkeit.

Plattform für das industrielle Internet der Dinge (IIoT)

Wie Daten die Wertschöpfung fördern (und welche Art von Daten gesammelt werden sollen)

Untersuchungen haben gezeigt, dass Verschleiß, menschliche Fehler und Produktwechsel die größten Ursachen für Ausfallzeiten von Verpackungsmaschinen sind. Nehmen Sie zum Beispiel die Maschinen von Sleeve Technology, die Kosmetik- und Lebensmittelprodukte bei multinationalen Konzernen wie Unilever und Campina bedrucken. Ein Ausfall in solchen Produktionslinien hat schwerwiegende Folgen. "Ausfallzeiten sind unerwünscht. Es kann sich leicht verderbliches Material im Tank befinden." sagt Coen van der Kant, Software Engineer bei Sleeve Technology.

Durch Überwachen von Datenparametern , können Ausfälle präventiv behoben werden, beispielsweise durch Anpassung von Konfigurationen bei Fluchtungsproblemen oder Unwuchten, und bei Schäden an Lagern oder anderen rotierenden Teilen eine Wartung durchgeführt werden.

Daten von Verpackungsmaschinen helfen Maschinenbauern, Maschinen zu überwachen und Erkenntnisse zu gewinnen, die in Wert umgewandelt werden können . Wir haben unten einige Beispiele beschrieben.

Überwachung kritischer Komponenten

Fast jede Verpackungsmaschine enthält kritische Komponenten, die die Maschine am Laufen halten. Durch Sensoren und Echtzeitüberwachung werden Standardwerte und Abweichungen gemessen. Betriebsstunden, Umdrehungen, Drehzahl, Geräusch, Temperatur, Vibrationen und Energieverbrauch sind Beispiele für Indikatoren, die abweichendes Verhalten beeinflussen.

Durch Protokollieren von Daten in einer IIoT-Plattform , können Sie Benchmarks sowie proaktive Analysen durchführen, um Maschinenstillstände zu vermeiden. Die Daten führen zu neuen Erkenntnissen und Trends für den OEM und bieten neue Geschäftsmöglichkeiten mit bedingter oder vorausschauender Wartung. Eine Schwingungsanalyse beispielsweise gibt Aufschluss über häufige Fehler wie Unwucht, Fluchtungsfehler und lose Maschinenteile.

Die zustandsorientierte Instandhaltung basiert ausschließlich auf Echtzeit-Sensormessungen. Wenn ein Parameter ein nicht akzeptables Niveau erreicht, werden Wartungstechniker losgeschickt.

Vorausschauende Wartung , hingegen setzt neben Sensormesswerten auf präzise Formeln. Wartungsarbeiten werden durchgeführt, bevor ein Fehler auftreten kann, der aus der Analyse dieser Parameter ermittelt wird.

Beispiel für das Leistungsüberwachungs-Dashboard einer Verpackungsmaschine

Prozessoptimierung

Wartezeiten durch Bedienungsfehler oder Ausfallzeiten können jedes Jahr hoch werden. Die unterschiedlichen Maschinen im Verpackungsprozess können sich darauf auswirken. In jedem Prozessschritt kann es zu Verzögerungen kommen – von der Bereitstellung des Verpackungsmaterials über das Abfüllen und Wiegen bis hin zum Sortieren, Etikettieren und Stapeln. Durch die strukturelle Protokollierung von Daten aus den einzelnen Prozessschritten können die Engpässe der Wartezeiten analysiert werden.

Um einen effizienteren Flussprozess mit maximaler Produktivität einzurichten, können Sie Daten zur Analyse verwenden:

• Engpässe :Analysieren Sie Betriebs- und Prozessdaten, um Ineffizienzen zu identifizieren, die die Produktivität beeinträchtigen.
• Zykluszeit: Überwachen Sie die Belastung oder andere Metriken während eines Teilezyklus.
• Produktion: Verfolgen Sie Herstellungsprozesse, um die Engpässe aufzuzeigen, die die meisten Ausfallzeiten verursachen, um effizientere Prozesse zu ermöglichen.
• Einrichtungszeiten: Starten, stoppen und verfolgen Sie die Einrichtungszeit, um Verbesserungspotenziale zu identifizieren.
• Umstellungszeiten: Messen Sie die durchschnittlichen Umrüstzeiten pro Schicht, um effizientere Systeme zu bauen, die Ausfallzeiten reduzieren.

Methoden des maschinellen Lernens und die Analyse dieser Daten, ergänzt durch das Domänenwissen des Maschinenbauers, können zur Verbesserung von Maschinen und Prozessen eingesetzt werden. Beispiele sind die Anwendung von Roboterautomatisierung oder die Erstellung von Lernprogrammen für Bediener, um die Nutzung der Maschine zu verbessern.

Der Austausch von Maschinendaten über die IIoT-Plattform gewährleistet eine enge Zusammenarbeit zwischen Betreiber und Maschinenbauer. Dies führt zu effizienteren Abläufen, höheren Produktionsraten und weniger Ausfallzeiten .

Fernüberwachung und -steuerung einer Verpackungsmaschine über eine IIoT-Plattform

Externe Kontrolle über eine IIoT-Plattform

Die Rolle einer IIoT-Plattform für den Maschinenbauer wird immer zentraler. Diese Cloud-basierten Portale bieten zusätzliche Serviceoptionen und überwachen (starten) Maschineninformationen in Echtzeit in übersichtlichen Dashboards.

Die Einführung solcher Plattformen für die Fernüberwachung und den Fernzugriff hat sich beschleunigt. Zuvor haben OEMs möglicherweise ihre Kapazitäten reduziert, um die Maschinenpreise wettbewerbsfähig zu halten. Heutzutage sind Installationen oft standardmäßig mit IoT-Konnektivität ausgestattet wegen der Skalierbarkeit und weil der Zugriff auf SPS und HMI für die Ferndiagnose und schnelle Fehlersuche unabdingbar ist.

Eine flexible IIoT-Plattform wie IXON Cloud ist in der Lage, das Know-how der Domänenspezialisten des Maschinenbauers mit den Daten der Maschinen zu kombinieren und gibt Antworten auf Fragen wie:

• Wird das Gerät optimal genutzt?
• Liegt der Stromverbrauch der Geräte im erwarteten Bereich?
• Wann muss das Gerät gewartet werden?
• Wann muss ein bestimmtes Teil/eine bestimmte Komponente ersetzt werden?
• Halten wir die Servicevereinbarungen unseres SLA ein?
• Können Maschinendaten mit bestehenden IT-Systemen wie MES, ERP, Inventar oder Service ausgetauscht werden?

7 Vorteile für Verpackungsmaschinenbauer, die IIoT einsetzen

Schlussfolgerung

Wie kann IIoT für den Verpackungsmaschinenbauer lang- und kurzfristig eine relevante Rolle spielen?

Für viele Maschinenbauer hilft es, klein anzufangen und Schritt für Schritt aufzubauen. Ein IIoT-Projekt muss kein millionenschweres Upgrade sein. Es könnte beispielsweise das Hinzufügen eines oder mehrerer Sensoren sein, die mit der SPS-Steuerung oder einem Gateway-Gerät kommunizieren. Dies ermöglicht einem Unternehmen zusätzlich zum Fernzugriff auf die Maschine, erste Maschinendaten zu protokollieren, um Verlaufsdaten aufzubauen für langfristig .

kurzfristig es ist auch möglich, nützliche Dashboards zu erstellen mit Maschinendaten, um die Leistung zu überprüfen, Maschinenkomponenten zu überwachen oder Benchmarks und Analysen für Optimierungen zu erstellen. All dies ist ohne große Investitionen möglich.

Um OEMs bei ihrer Suche nach einer erfolgreichen IIoT-Anwendung in ihrem Betrieb zu unterstützen, haben wir ein Whitepaper zusammengestellt, das den Weg und die Schritte vom Fernzugriff zu „intelligenten Maschinen“ beschreibt. In diesem 20-seitigen Whitepaper finden Sie konkrete Tipps und Praxisbeispiele.

Wenn Sie Ihre Herausforderungen mit einem Experten besprechen möchten, helfen wir Ihnen gerne auf Ihrem Weg. Bitte kontaktieren Sie uns für ein unverbindliches Gespräch über die Möglichkeiten von IIoT für Ihr Unternehmen.