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Industrie 4.0: Machine-to-Machine

Machine-to-Machine (M2M) beschreibt den automatisierten Datenaustausch zwischen Maschinen. Die miteinander verbundenen Maschinen tauschen relevante Produktionsinformationen aus, kommunizieren Lagerbestände oder Logistikabläufe und tauschen Status- sowie Zustandsinformationen aus, sowohl untereinander, als auch mit der Leitstelle. Hierzu bedient man sich der Datenübertragung über RFID-Tags, Barcodes und QR-Code-Reader, NFC (Near Field Communication), LAN, WLAN, Bluetooth, LTE usw. So kommunizieren die Maschinen mithilfe der Etikettierung oder direkt verbunden untereinander oder geben entsprechende Informationen an die Leitstelle weiter. Damit dies funktioniert müssen alle beteiligten Systeme daraufhin untersucht werden, dass sie den jeweiligen Kommunikationsstandard einhalten.

M2M-Kommunikation in der Warenlogistik

Betrachten wir ein Beispiel aus der Logistik: In einem Containerterminal hebt eine Containerbrücke (Kran) den richtigen Container vom Schiff, der dann am Kai von einem Van-Carrier (Portalhubwagen / Stapelkran) an den vorgesehenen Lagerort gebracht wird. Die Daten des Containers werden von ihm selbst an den Kranführer übergeben. Auch der Portalhubwagen kann diese Daten abfragen und vergleicht diese mit den Daten des Krans. Von der Leitstelle bekommt der Van-Carrier die genaue Anweisung zu welchem Lagerplatz der Container gebracht werden soll. Gleichzeitig werden die Daten in der Leitstelle gespeichert. Der Logistikpartner am anderen Ende der Welt bekommt die Mitteilung, dass sein Container angekommen ist. Diese Kette kennt bereits jeder von der Paketverfolgung der Paketdienste, wo minutiös alle Lagerorte, Ankunftszeiten und Weiterbeförderungsdaten vermerkt sind.

M2M-Kommunikation in der Zustandskontrolle

Ein anderes Szenario ist die Überwachung und Kontrolle der Status und Zustände von Maschinen. Telemetrische Daten einer Anlage, wie z. B. eine defekte oder ausgeschlagene Komponente, Ölstände oder Temperaturen können einen direkten Alarm auslösen. Auf diesen kann dann zeitnah reagiert werden um einen Produktionsausfall zu verhindern. In der Produktionsebene werden Assistenzsysteme Einzug halten, über die jeweils die Status der Maschinen, deren Auslastung oder der Bestand an Betriebsmitteln abgerufen werden können. Aber auch Kommunikation zwischen den unterschiedlichen Maschinen einer Produktionseinheit (Machine-to-Machine / M2M) wird größtenteils automatisch erfolgen. Es ist sicherzustellen, dass diese Kommunikation zuverlässig und die Datenübertragung korrekt erfolgt; auch bei unterschiedlichen Herstellern. Hier helfen einheitliche Standards der Übertragungsprotokolle, nach denen der Informationsaustausch stattfindet.

M2M-Kommunikation greift in die Ablaufsteuerung ein

Die M2M-Kommunikation greift immer wieder in die automatisierte Ablaufsteuerung ein. Individuell gefertigte Elemente oder Module müssen etikettiert werden, damit sie sicher wieder auffindbar sind und auch bei einer Endmontage, just in time, an den Montageplatz oder an das Montageband geführt werden können. Das „Etikettieren“ ist in einer flexiblen Produktionsumgebung digitalisiert. RFID-Tags (Radio Frequency Identification / Identifizierung durch elektromagnetische Wellen) geben beispielsweise Aufschluss über eine Seriennummer, Teilebezeichnung, Fertigungsdatum oder Auftragsnummer. Diese RFID-Tags müssen erstellt werden und an das zu kennzeichnende Modul angebracht werden. Für die Lesbarkeit des Moduls kommt es hier sehr auf die Art des RFID-Tags und die Antennenabstrahlcharakteristik an. Für einen sicheren Produktionsablauf müssen diese Tags an entsprechenden Produktionsgütern getestet werden.

Oszilloskop

Zum Test von Ablaufsteuerungen empfiehlt sich ein Mixed Signal Oszilloskop (MSO). Der Vorteil ist, dass sowohl die Analog-, als auch die Digitalkanäle zueinander zeitkorreliert auf dem Display dargestellt werden können. Auch die Triggerung kann entweder von einem Analogsignal aus oder aufgrund eines Datenworts erfolgen.

Unsere Experten stehen Ihnen mit Rat und Tat zur Seite, um für Sie die passende Messtechnik und die optimalen IoT-Lösungen zu finden.

Software-Upgrade für Oszilloskop

Mit optionaler Software lässt sich der Funktionsumfang des Oszilloskops um eine Protokollanalyse mit Dekodierung der Datenkanäle erweitern. Wesentlich ist die Möglichkeit sehr selten auftretende Ereignisse (Anomalien) zu erfassen, was nur mit einer hohen Signal-Abtastrate und hoher Display-Update-Rate erfolgen kann. Eingeschaltete Digitalkanäle und Dekodierungen werden ebenfalls auf dieses Triggerevent bezogen, sodass man die Ursache einer Signalanomalie exakt feststellt.

Unsere Experten stehen Ihnen mit Rat und Tat zur Seite, um für Sie die passende Messtechnik und die optimalen IoT-Lösungen zu finden.

HF-Kombianalysator

Mit einem kombinierten Spektrum- / Netzwerkanalysator (Kombianalysator) lassen sich in industriellen Umgebungen sowohl Kabel-, als auch Antennentests durchführen. Wesentlich ist hier die Anpassung der Impedanz bzw. das Feststellen von Fehlstellen und wo diese auf den Kabeln auftreten. Durch Knicke oder zu enge Biegungen kann der Impedanzverlauf des Kabels empfindlich verändert werden. Reflexionen entstehen an diesen Fehlstellen. Die Signalqualität leidet darunter. Je nach optionalem Ausbau kann dieser Kombi-Analysator mit einem Mitlaufgenerator (Tracking Generator), einem Leistungsmesser, einem Vektor-Voltmeter und weiteren integrierten Messmöglichkeiten ausgestattet werden.

Unsere Experten stehen Ihnen mit Rat und Tat zur Seite, um für Sie die passende Messtechnik und die optimalen IoT-Lösungen zu finden.

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