Der Geschäftsbereich Leantec von Steute Technologies hat die Funknetzwerk Lösung Nexy zur Automatisierung von Fertigungs- und Montageprozessen entwickelt. Mobile Maschinen und Anlagen in der Fertigung kommunizieren über Nexy direkt mit dem IT-Netzwerk des Unternehmens. Hier erfahren Sie, wie Sie Ihre Fertiung mit diesem Funknetzwerk effizienter machen.

Steute Funknetzwerk

 

Inhalt

Funknetzwerk für die Digitalisierung in der Industrie


In der digitalisierten Fabrik kommt es auf lückenlosen Daten- und Informationsfluss an, der sich von der übergeordneten Planungsebene bis zu den einzelnen Maschinen, Förderanlagen und Transportbehältern erstreckt. Bei eingesetzten Transportmitteln wie FTS, Routenzügen, mobilen Anlagen oder verfahrbaren e-Kanban Regalen müssen die Signale per Funk übermittelt werden. 

Die Funknetzwerk Lösung Nexy überträgt die Daten von Schaltgeräten und Sensoren im Feld in das Internet der Dinge (IoT) oder in andere übergeordnete IT-Systeme. Diese senden und empfangen Daten über den Funkstandard Swave.net, welches speziell hierfür entwickelt wurde. Das Nexy Funknetzwerk besteht aus Sensoren/Aktoren, Access Points und einem Gateway (Sensor Bridge) als Verbindung zu übergeordneten IT-Systemen des Anwenders. 

Access Points sammeln die Daten der Funksensorik und Funkaktorik und übertragen sie an die Sensor Bridge, die als Service Manager den Datentransfer an übergeordnete IT‑Systeme des Anwenders übernimmt. So entsteht eine durchgängige Kommunikation von der Shopfloor bis in die Management-Ebene der Unternehmens-IT. Ein modern gestaltetes Dashboard übernimmt die übersichtliche Statusvisualisierung aller in das Netzwerk eingebundenen End-Geräte.


6G Netz | Bidirektionale Richtfunkstrecke und Thz Empfänger


Charakteristisch für die Nexy Software ist die einfache Anpassung an die individuellen Anforderungen sowie die Offenheit der Netzwerk-Lösung. Damit erweitern sich die Einsatz- und Ausbaumöglichkeiten des Funknetzwerkes ganz erheblich.

Die angeschlossenen Swave.net Feldgeräte erhalten per Funk neue Firmware Updates. Diese werden auf der Sensor Bridge bereitgestellt und automatisch über das Funknetzwerk verteilt. So sind alle End-Geräte ohne großen Aufwand stets auf dem neuesten Software Stand. Zudem kann der Anwender die aktuelle Konfiguration der Sensor Bridge und somit die gesamte Parametrierung des Funknetzwerks automatisch auf einem FTP Laufwerk speichern. Außerdem kann die Sensor Bridge über einen zusätzlichen SAP Connector mit dem SAP-System des Anwenders kommunizieren.



Materialfluss in der Montagetechnik optimieren

Steute Funknetzwerk Nexy04.10.2023 | Wie optimiert man den Materialfluss auf den letzten Metern von Montageprozessen? Weil C-Teile fehlen, kommt es in der Praxis selbst bei durchgängig IT-gestützter Bestandsführung oft zu Unterbrechungen. Oder der Präsenzbestand an diesen Teilen steigt und bindet Platz und Kapital.

Mit Nexy hat Steute ein funkgestütztes automatisches Materialabruf-System (AMS) entwickelt, das einen lückenlosen Daten- und Informationsfluss in der Intralogistik und der Fertigung sicherstellt. Eine sehr viel genauere Fertigungs- und Montageplanung mit besserer Nachschubversorgung wird damit möglich.

Demonstrator auf der Motek 2023

Auf der Motek 2023 wird Steute an einem Demonstrator die neueste Ausprägung des Nexy-Funknetzwerks für Montage-Arbeitsplätze vorstellen. Darin erfassen zum Beispiel Sensoren auf der Shopfloor-Ebene Behälter in Materialbahnhöfen, Bereitstellungsflächen und Arbeitsplätzen. Sie übermitteln ihre Signale über Access Points und das Swave.NET-Funkprotokoll an die Sensor Bridge. Diese stellt die Konnektivität zur übergeordneten IT-Infrastruktur (ERP, LVS MES…) sicher.

Zu jeder Installation der AMS kann ein Dashboard konfiguriert werden, welches den „Gesundheitszustand“ des gesamten Systems anzeigt. Die Acess Points und die Sensoren werden mit ihrer aktuellen Funktion sowie einem Batteriezustand abgebildet. Neue Sensoren lassen sich über die Web-Oberfläche der Sensor Bridge und vor Ort im Feld über eine App integrieren und konfigurieren.

Logische Funktionen wie Ampelsteuerungen (rot/gelb/grün) sind hinterlegt und können natürlich über das Dashboard visualisiert werden. Zudem gibt es diverse vorkonfigurierte Applikationen u. a. für die Steuerung von eKanban-Systemen und FTS-Flotten sowie für Andon-Systeme zur Kommissionierung und für die ortsunabhängige Ansteuerung von Signalsäulen per Funk. Dabei lassen sich mehrere Anwendungen über ein und dasselbe Funknetzwerk betreiben.

Behälter in mobilen Kanbanregalen erkennen

Für die Montagetechnik entwickelte Funksensoren erkennen das Vorhandensein von Behältern in mobilen Kanban Regalen. Ist hier der festgelegte Mindestbestand erreicht, löst das System automatisch eine Nachschub­bestellung aus. Die Füllstände lassen sich auf allen webbasierten Endgeräten visualisieren.

Damit ist der aktuelle Bestand am Montageplatz stets transparent und die Materialverfügbarkeit durchgehend gewährleistet. Produktionsstillstände können so vermieden werden und die Bevorratung vor Ort bleibt schlank.

Das spart Kosten, reduziert die Kapitalbindung und versorgt alle Montageplätze immer mit ausreichend Material. Anwendung findet diese Nexy-Lösung u. a. bei der Produktion von Elektrogeräten, in der Automobilproduktion oder bei der Geräte Herstellung für die Medizintechnik.

FTS Flotten in der Automobilfertigung abschalten und aufwecken

Ein zweites Beispiel dafür, wie ein Funknetzwerk in der Montage die Effizienz steigert, sind FTS Flotten in der Automobilproduktion. Nexy bewirkt hier das Abschalten und Aufwecken von Fahrerlosen Transportfahrzeugen. Neben der Energieeinsparung können die Fahrzeuge bei Betriebspausen einfach vor Ort verbleiben, bis sie wieder in Dienst genommen werden und müssen nicht zwingend eine Ladestation anfahren. Mehrere Automobilhersteller nutzen dieses System bereits in ihren Montagelinien.


Robuste Ethernet Medienkonverter mit geringer Latenz


In beiden Applikationen dient das Funknetzwerk als Backbone für die Integration mobiler Systeme in die Datenwelt der Montage, Produktion und Materialversorgung. Das Funksystem wird noch effizienter, indem es sich sehr einfach konfigurieren und kontinuierlich um neue Hardware wie Sensoren/Aktoren, Access Points, Gateways sowie Software-Bausteine wie  z. B. Schnittstellen erweitern lässt.

Funknetzwerk senkt Energiebedarf in der Intralogistik

26.02.2020 | Das Funknetzwerk wurde insbesondere für Fahrerlose Transportsysteme entwickelt. Es bietet hierfür eine bislang einzigartige Funktion, die den Energiebedarf der Fahrerlosen Transportfahrzeuge (FTF) senkt. Damit macht das Funknetz Werk die gesamten FTS Flotte flexibler.

Das Funknetzwerk basiert auf der von Steute Wireless entwickelten LPWAN-Technologie Swave.net. Aktuell ungenutzte FTS können in einen Deep-sleep-Modus versetzt werden, wo sie nur minimale Energie verbrauchen. Sollen die FTF wieder zum Einsatz kommen, erhalten sie über das Nexy Funknetzwerk ein Wake-up-Signal. Mit kurzer Reaktionszeit wird es so wieder verbunden und kann vom FTS Verwaltungssystem erneut eingesetzt werden. Die Low-Power-Technologie vom Netzwerk dient so der Steuerung des Ruhemodus.

In der Praxis müssen damit die FTF im Ruhemodus nicht an eine Ladestation angeschlossen werden. Außerdem kann der Anwender in vielen Fällen eine leichtere, kleinere Batterie wählen, ohne die effektive Einsatzdauer reduzieren zu müssen. Gleichzeitig bleibt gewährleistet, dass die Fahrzeuge jederzeit wieder innerhalb weniger Sekunden mit dem Funknetzwerk in Betrieb genommen werden können.

OPC UA Schnittstelle und SAP Connector für den Plattform übergreifenden Datenaustausch sind besonders dann von Nutzen, wenn die Nexy Funknetzwerke neben der Wake-up-Funktion von FTS weitere Aufgaben erfüllen müssen wie die Materialversorgung über mobile, FTS gestützte e-Kanban Systeme.

 

Komponenten für das energieeffiziente Funknetzwerk

Ein Funknetzwerk für die automatisierten Prozesse in der Produktion benötigt optimal aufeinander abgestimmte Komponenten. Steute setzt hier auf standardisierte Funktechnologien, die sich für unterschiedliche Anwendungen eignen. Es kommen hochwertige Funksensoren zum Einsatz, die nach internationalen Standards zertifiziert sind. Durch den Einsatz von Plug-and-play Modulen und kundenspezifischen Produkten lassen sich die Sensordaten nahtlos in vorhandene IT-Systeme integrieren. 

Funk-Empfänger mit Wake-up Funktion

12.01.2021 | Der Funk Empfänger RF Rx SW868-NET-4S-A 48V für das Nexy Funknetzwerk wurde für den Einsatz in Fahrerlosen Transportsystemen entwickelt. Das einzigartige Funknetzwerk sorgt hier für ein energieeffizientes Batteriemanagement.

Bei Pausen und Betriebsruhen können die gesamte FTS Anlage oder einzelne Fahrzeuge per Funk bis zu drei Wochen in einen Sleep-Modus versetzt werden, in dem sie keine Energie verbrauchen. Die Fahrzeuge brauchen keine zentrale Ladestation für ihre Auszeit anfahren, sondern bleiben in beliebiger Parkposition stehen. Der Funk­empfänger, der das Wake-up-Signal erhält und an die FTS-Steuerung weitergibt, wird während dieser Zeit durch eine Pufferbatterie mit Strom versorgt.

Bislang wurde hierfür ein Funkaktor aus dem Standardprogramm eingesetzt. Für die FTS typische 48 V Spannungsversorgung an Bord musste der FTF Hersteller einen zusätzlichen Wandler einbauen. Die neue Generation des RF Rx benötigt keinen Spannungswandler mehr und verbraucht somit noch weniger Energie. Zudem übernimmt jetzt kein Relais mehr den Schaltvorgang. Die Ankopplung an die FTF Steuerung erfolgt über Optokoppler Ausgänge. Das verbessert zusätzlich den energiesparenden Betrieb des Funkempfängers, der auf dem FTF mitfährt.


Ethernet Switch | Der Datenlenker im Netzwerk


Namhafte Hersteller fahrerloser Transportsysteme nutzen schon die Wake up Funktion per Funk in ihren Fahrzeugflotten und Systemintegrationen. Einige Automobilhersteller haben das Nexy bereits in ihre FTS Werks­spezifikationen aufgenommen.

 

Kabelloser Seilzugschalter für sicheren Halt

10.06.2020 | In teilautomatisierten Produktions- und Montagelinien hat sich folgendes Prinzip bewährt: Möchte bzw. muss der Bediener an einem der verketteten Arbeitsplätze einen Bandstopp auslösen, betätigt er einen Zugschalter, um die Anlage zum sicheren Halt zu bringen. Solche Schalter werden auch für die Quittierung oder Freigabe von Montageschritten genutzt. Dabei handelt es sich häufig Lösungen mit Seilzugschalter ohne Sicherheitsfunktion, an denen das Zugseil fixiert ist.

In dieser Anwendung bewähren sich vor allem in der Automobil­produktion die Funk Seilzugschalter der Serie RF 96 WH/90° von Steute. Sie senden ihr Signal per Funk an eine zugeordnete Empfangseinheit. Der kabellose Betrieb erlaubt eine einfache und flexible Installation der Zugschalter ohne Leitungen verlegen zu müssen.

Nun können die Signale auch über ein Funknetzwerk übertragen werden. Dazu dient eine neue Variante des Zugschalters, die mit der Swave.net Funktechnologie ausgestattet wurde. 

Mehrere hundert Funkschalter und Funksensoren lassen sich auf diese Weise in einem Netzwerk zusammenfassen und beispielsweise in Produktionsplanungs- und andere Systeme wie PPS, ERP, MES, LVS usw. integrieren. Jedes einzelne Funkschalt­gerät ist komfortabel über die Funkschnittstelle konfigurierbar.

Als Alternative zum RF 96 WH/90° Swave.net bietet der Hersteller das ebenfalls netzwerkfähige Andon Terminal mit drei Tastern und zweizeiligem Display. Alle Swave.net fähigen Funktaster, Funksensoren und Funkbediengeräte eignen sich auch als Lösungen im Mischbetrieb.

Funk-Lagesensor erkennt Behälterposition

 

01.10.2019 | Transparenz und Vorausplanung im Materialfluss gelingt nicht mit rein kabelgebundener Kommunikation, da sich die End- und Zwischenprodukte in Bewegung befinden. Das Funknetzwerk Nexy überträgt hierfür die Sensordaten in das Internet der Dinge (IoT) oder andere übergeordnete IT-Systeme.

Auf der Motek 2019 konnten die Fachbesucher anhand eines automatischen Material-Abrufsystems für KLT-Behälter einen Use-Case in der Produktion sehen. Die Netzwerk-Lösung erkennt automatisch, an welchen Positionen sich Behälter befinden. Sobald der festgelegte Mindestbestand erreicht ist, löst es automatisch eine Nachschubbestellung aus. Die Füllstandsansichten lassen sich auf allen webbasierten Endgeräten visualisieren.


EKS Engel | Die Fiber Optic Spezialisten


Speziell für solche Anwendungen hat Steute einen Funk-Lagesensor entwickelt, der die Behälterposition detektiert. Entnimmt das Personal einen Behälter oder Karton aus dem Regal, sendet diese Funksensor-Lösung ein Signal an z. B. das ERP-System oder das Lagerverwaltungssystem. Der Lagesensor ist beliebig im Regal platzierbar. Die Position richtet sich danach, wie hoch der Mindestbestand sein soll. Es herrscht stets volle und aktuelle Transparenz über den Bestand. Die Nexy-Software lässt sich sehr einfach an die individuellen Anforderungen anpassen. 

Wie konfiguriere und parametrisiere ich die Sensor Bridge?

Jens Lindemmeier beantwortet in fünf Video-Tutorials Fragen rund um die Konfiguration und Parametrierung der Sensor Bridge. Darin erklärt er Schritt für Schritt die Einrichtung von Nexy anhand folgender Themen:

Inbetriebnahme der Sensor Bridge

 

Inbetriebnahme, Aktivierung und Konfiguration der Access Points



Einstellung und Konfiguration von Gruppen in der Sensor Bridge

 

Einrichen und Konfiguration von Aktoren und Sensoren im Funknetzwerk

 

Konfiguration diverser Schnittstellen

 

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Autorenangabe
Angela Struck

Angela Struck ist Chefredakteurin des developmentscouts und freie Journalistin sowie Geschäftsführerin der Presse Service Büro GbR in Ried.