Anzeige: Roboter kommunizieren bis in die Cloud
HARTING, B&R und SICK unterstützen die Digitalisierung in der Robotik
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Zukunftslösung
Eine mögliche Zukunftslösung für die Vernetzung der Roboter mit der Cloud haben Harting, Spezialist für Verbindungstechnik, der Sensorhersteller Sick und der OPC UA-Experte B&R vorausgedacht. Die auch nachträglich anzubringende und leicht skalierbare Lösung basiert auf den drei Säulen intelligenter Sensorik, Single Pair Ethernet (SPE) und OPC UA over TSN.
1. Moderne Sick-Sensoren für die Industrie sind klein und preisgünstig. So gibt es beispielsweise kleine Laserscanner für die Kollisionsüberwachung, die neben der eigentlich Objektposition auch Größe und Form weitergeben können. Dadurch regelt ein Roboter seine Arbeitsgeschwindigkeit und passt sich an die Umgebung an – etwa beim Herausnehmen eines Spritzgussbauteils. Diese Sensoren ermitteln Werte wie Leistungsaufnahme, Temperatur, Feuchtigkeit oder Vibration und senden die Maschinen- und Prozessdaten in die Cloud.
2. Voraussetzung dafür ist eine effiziente Kabelstrecke, die den Sensor mit einem IIoT-Gateway verbindet. Harting nutzt Single Pair Ethernet (SPE) als Verkabelung. Der neue Industriestandard erlaubt mit nur einem Adernpaar eine Bandbreite von maximal einem Gigabit pro Sekunde. Zum Vergleich: In der IT sind für diese Bandbreite 8-adrige Kabel üblich. SPE ist eine robuste und materialsparende Ethernet-Verkabelung, die langfristig die bisher üblichen Feldbusse ersetzen soll.
3. Als Übertragungsprotokoll dient das standardisierte OPC UA over TSN, das den Industrie-4.0-Standard OPC UA mit Echtzeitfähigkeiten erweitert. Die „Open Platform Communications Unified Architecture“ bietet eine herstellerübergreifende Kommunikation vom Sensor über Gateways bis hin zu den verarbeitenden IT-Systemen im Backend oder in der Cloud. TSN macht hier OPC UA echtzeitfähig. TSN (Time-Sensitive Networking) ist der Oberbegriff für Ethernet-Varianten, die Daten mit minimalen Latenzen übertragen – eine wichtige Voraussetzung für die durchgehende Vernetzung von der Feldebene bis in die Cloud.
Unterm Strich steht eine IIoT-Lösung aus kleinen und smarten Sensoren, einer ressourcensparenden und kosteneffizienten Infrastruktur und einem universellen Ethernet-Protokoll mit Echtzeitfähigkeit.
Drei starke Säulen, die es Herstellern ermöglichen, Roboter zukünftig nahtlos vom Sensor bis in die Cloud zu vernetzen und in neue Produktionsprozesse einzubinden.
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