Sensorbasierte Prozessüberwachung in Echtzeit mit der AirBOX

Unsere Multisensorbox ermöglicht reibungslose Prozessabläufe

Fertigungsanlagen, Produkte, Personal und ganze Produktionssysteme müssen miteinander verknüpft und vernetzt werden, um dem Industriestandard 4.0 gerecht zu werden und automatisierte Prozesse zu ermöglichen. Wenn ein Unternehmen nicht weiß, was in der Fertigungsstraße passiert, kann es nicht intelligent reagieren. Präzise Sensordaten, gezielte Realtime-Analysen und eine sichere Steuerung sind also der Schlüssel für effiziente Prozesse und wettbewerbsfähige Produkte. Die echte Herausforderung ist es, Maschinen, Geräte und Produkte zu vernetzen und in ein industrielles Internet der Dinge (Industrial Internet of Things, IIoT) einzubinden.

Mit unserer mobilen AirBOX können Sie Sensordaten gezielt dort erfassen, wo sie anfallen. Mit der AirBOX ist die dafür notwendige Technik flexibel an Ort und Stelle verbaubar. Die Multisensorbox erlaubt es, Sensoren zu einem Netzwerk zusammenzuschalten und aus den Daten Ereignisse abzuleiten, die für die Prozessüberwachung benötigt werden. So unterstützt die AirBOX Sie dabei, Ihre Smart Factory zu organisieren und in Echtzeit zu steuern.

© Fraunhofer IFF
Die mobile Universalsensorbox AirBOX erfasst relevante Prozessparameter kontinuierlich und erleichtert so das intelligente, sensorbasierte Steuern, Planen und Optimieren Ihrer Prozesse.

Unsere Leistungen für eine sensorbasierte Prozesskontrolle mit der AirBOX:

  • Generalisiert: Sensorknoten und IoT-Gateway mit standardisierten Schnittstellen für Erfassung von Maschinen- und Prozessdaten
  • Realtime-fähig: modulare und skalierbare Lösung zur Erfassung von Sensordaten in Echtzeit
  • Plug & Sense: verbindbar mit einer großen Bandbreite unterschiedlicher Sensoren und Aktoren (z.B. für Anwesenheit, Umweltbedingungen, Abstandsmessung, Lokalisierung) und kompatibel zu Präzisions-Industriesensoren
  • Non-invasiv: sichere Datenübertragung in vorhandener IT-Infrastruktur via WLAN, Bluetooth, ZigBee und LoRaWAN
  • Standardisiert: Kommunikation im Sensornetzwerk mittels MQTT- oder OPC-UA-Protokoll

Sensorik gibt Antworten auf Ihre Fragen im Fertigungsprozess

Die durchgängige Überwachung von Prozesszuständen bildet in nahezu allen Branchen die Grundlage für die Optimierung der gesamten industriellen Prozesskette. Smarte Sensorsysteme, die in Echtzeit abnormale Situationen und Störungen erfassen und analysieren können, sind entscheidend, um kurze Reaktionszeiten für das Fachpersonal zu ermöglichen und die Fertigung von Bauteilen in der erforderlichen Qualität und Produktionszeit sicherzustellen.

IIoT-Lösungen helfen dabei, mit Hilfe digitaler Technik smarte Produktionsumgebungen auf der Basis sich selbst steuernder Fertigungsprozesse zu entwickeln.

Kurz erklärt: Was ist das Industrial Internet of Things (IIoT)?

Im industriellen Internet der Dinge werden Anlagen, Komponenten, Geräte und Produkte durch intelligente Sensoren und Aktoren miteinander, mit dem Internet und mit Analyseplattformen, die die erzeugten Daten verarbeiten, verbunden. In der Fertigung können IIoT-fähige Maschinen sich z.B. selbst überwachen, potenzielle Probleme vorhersagen und so Produktionsstaus und Ausfallzeiten verringern.

Die AirBOX verbindet reale und digitale Produktion im industriellen Internet der Dinge

Wo befinden sich bestimmte Komponenten? Sind Bauteile im Materiallager vorrätig oder müssen sie bestellt werden? Sind Werkzeuge in Benutzung oder gar defekt? Sind meine Fachkräfte einsatzbereit? Dauern Produktionsschritte ungewöhnlich lang?

Für praktisch jeden vorstellbaren Problembereich gibt es passende Sensoren. Was bislang fehlte: ein modularer Sensorknoten und eine vereinheitlichte Methode zur Datenerfassung mit standardisierten Schnittstellen.

Mit der kompakten und flexibel einsetzbaren AirBOX erfassen Sie Messdaten Ihrer Maschinen und Anlagen entlang der gesamten Fertigungskette – ohne hohe Installations- oder Wartungskosten und ohne Eingriff in die Kommunikationsinfrastruktur Ihres Unternehmens. Im Gegensatz zur herkömmlichen Fertigung werden Daten und Informationen nicht nur punktuell erhoben. Stattdessen nimmt die AirBOX rund um die Uhr Sensordaten aller für den Fertigungsprozess relevanten Systeme dezentral auf, führt sie zusammen und stellt sie für eine Prozessanalyse oder eine intelligente Planung zur Verfügung.

Die Multisensorbox ist kompatibel zu unterschiedlichsten Sensoren, die automatisch erkannt und vorkonfiguriert werden (Plug & Sense). Bei der Sensorwahl haben Sie die Möglichkeit aus einem Katalog von mehr als 50 Sensoren und Aktoren auszuwählen (AirBRICKS) bzw. über Konnektoren Standard-Industriesensoren oder Präzisionsmessmittel anzuschließen. Ideal für Unternehmen im Umfeld der manuellen Montage, des Fabrik- und Anlagenbaus oder der Logistik, die ihre Prozesse schnell und unkompliziert digitalisieren wollen, ohne dabei in ihre bestehende IT-Infrastruktur eingreifen zu müssen.

Kurz erklärt: Warum sind Sensordaten in Echtzeit so wichtig?

Erst seit IIoT-Lösungen Einzug in Industrie und auf den Shopfloor gefunden haben, ist eine nahezu lückenlose Überwachung der Produktion überhaupt möglich. Echtzeitdaten ermöglichen es, Kausalbeziehung zwischen Ereignissen im Produktionsablauf und der Produktqualität herzustellen. Nur wenn Unternehmen sensorgestützte Daten in Echtzeit mit ihrer realen Produktion verknüpfen, können Fachkräfte Veränderungen und mögliche Störungen im Produktionsablauf rechtzeitig erkennen und darauf schnell mit den richtigen Maßnahmen reagieren.

Die AirBOX im Detail

Wir legen bei der AirBOX Wert auf geringe Baugröße und universelle Einsatzmöglichkeiten bei geringen Kosten, ohne auf moderne und präzise Sensorsysteme zu verzichten.

Die AirBOX verfügt über leistungsfähige Prozessoren, eine Echtzeituhr und verschiedene drahtlose Schnittstellen. Damit ist sie in der Lage, Sensordaten nicht nur in Echtzeit zu erfassen, sondern diese auch zu höherwertigen Informationen zu verdichten (Sensorfusion). Darüber hinaus lassen sich mehrere AirBOXen problemlos zu einem Sensorennetzwerk zusammenschließen.

Die erfassten Messwerte werden dabei vor der Übertragung an das Unternehmens-Rechenzentrum konsolidiert. Nur wirklich relevante Daten oder aggregierte Zwischenergebnisse werden zur zentralen Weiterverarbeitung versendet. Das spart Ressourcen, reduziert Bandbreitennutzung und Latenz.

AirBRICKS: Sensor- und Aktorkatalog 

Unser Sensor- und Aktorkatalog AirBRICKS enthält mehr als 50 Sensoren und Aktoren mit einem standardisierten Interface und Protokoll. Wählen Sie aus dieser breiten Palette von Messprinzipien und -typen die passenden Sensoren für Ihre Anwendung aus. Der AirBRICKS-Sensorkatalog umfasst unter anderem:

SENSOREN FÜR Anwesenheit Umweltsensoren Weitere Sensoren Aktoren
Infrarot, Ultraschall, Laserabstand, Wägezelle, Farben Feuchtigkeit, Temperatur, Luftqualität, CO2, Helligkeit Wärmebild, Beschleunigung, Spannung analoge und digitale Eingangs- und Ausgangsmodule, Relais

AirCONNECTORS: Kompatibilität mit Standard-Industriesensoren

Ein AirCONNECTOR bildet das Bindeglied zwischen der Sensorbox AirBOX und industriellen Sensorfamilien. Verwenden Sie einfach Ihre analogen Schnittstellen (Spannung 0-10V, Strom 4-20mA) oder digitalen Schnittstellen (RS232, RS422, RS485, Digital-IO) Ihrer Industriesensoren mit der AirBOX.

Technische Daten der AirBOX

Abmessungen (Länge/Breite/Höhe) – 120 mm × 120 mm × 70 mm
Gewicht – 700 g
Versorgungsspannung  – 12.0 VDC (Akku oder Netzteil)
Akkulaufzeit – bis zu 16 Stunden (im Always-On-Modus)
– bis zu 30 Tage (im AirSLEEP-Modus)
Schutzklasse – IP40 (nach DIN EN 60529)
– IK06 (IEC 62262)
Hardware – interner ARM-Prozessor
– Echtzeituhr
– 3 Status-LED und 6 frei programmierbare LED
– 4 Eingabebuttons 
– GPS-Einheit und inertiale Messeinheit (IMU) – optional
Steckplätze – 6 Steckplätze für AirBRICKS oder AirCONNECTORS
– USB-A, RJ45, RS485
Datenspeicherung – SD-Karte (bis 128 GB)
Konnektivität – Bluetooth Low-Energy (BLE)
– WLAN
– Ethernet/PoE (IEEE 802.3)
– LoRaWAN und ZigBee – optional
– IoT-Standardprotokolle z.B. MQTT, AMQP, CoAP, OPC-UA, HTTP

Aktuelle Einsatzgebiete der AirBOX

Eine Auswahl von Einsatzfällen unserer AirBOX, die wir vergleichbar auch gern für Sie umsetzen – maßgeschneidert für Ihren konkreten Anwendungsfall:

Sensorbasierte Optimierung der Keramiktrocknung bei Geberit

Der Keramikhersteller Geberit nutzt die AirBOX, um störende Einflussfaktoren auf die Keramiktrocknung und damit auf die Produktqualität sensorbasiert zu erfassen.

Intelligente Flugzeugmontage bei Airbus 

Der Flugzeughersteller Airbus nutzt die AirBOX in der Flugzeug-Endmontage: In der Flügel- und Rumpfmontage unterstützt, optimiert und dokumentiert die AirBOX die manuellen Füge- und Ausrichtprozesse der großen Flugzeugbauteile. Zur Nivellierung und Ausrichtung des Flügels bzw. des vorderen und hinteren Kabinenbodens nutzt Airbus die AirBOX für die Erfassung von Daten von hochpräzisen Lage- und Fluchtungssensoren in Echtzeit. Zur Kalibrierung des Höhenleitwerks ersetzen zwei kleine Neigungssensoren und das AirBOX-System den bisher schwer zu handelnden Metallbügel.