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Twincat IoT überwacht Emissionen in Lackierkabine

Steuerungssoftware
Twincat IoT überwacht Emissionen in Lackierkabine

Mittels Twincat IoT hat Carheal seine Smart-Repair-Lackierkabinen für Fahrzeuge an die Cloud angebunden. So können Energieverbrauch und Emissionswerte überwacht werden.

Sven Goldstein
Product Manager Twincat Connectivity & IoT, Beckhoff Automation, Verl

Das dänische Unternehmen Carheal hat mit seinen Smart-Repair-Lackierkabinen eine schlüsselfertige Lösung auf den Markt gebracht, mit denen KFZ-Werkstätten kleinere Lackschäden an der Autokarosserie schnell beheben können. Dabei wird nicht, wie herkömmlich, das komplette Bauteil neu lackiert, sondern nur die schadhafte Stelle. Mit der Twincat-IoT-Lösung von Beckhoff Automation sind diese Lackierkabinen an die Cloud angebunden. Neben einer Automatisierung auf aktuellem Stand der Technik strebte der Gründer und Geschäftsführer Henrik Bro Christensen vor allem eine skalierbare Lösung an, die global einsetzbar ist, um intelligente B2B-Services anzubieten.

Für den Kunden hat dies laut Christensen den Vorteil, dass er sein Auto am selben Tag wieder aus der Werkstatt abholen kann. Der dänische Gründer will mit seinen Lackierkabinen sowohl einen neuen Standard in Sachen Reparaturqualität und -dauer setzen sowie höchste Umweltschutzstandards erfüllen.

Innenluft in Kabinen wird durch integriertes Filtersystem gereinigt

Das Besondere an den Lackierkabinen ist laut Anbieter, dass sie über ein innovatives Filtersystem verfügen und dadurch keine Umweltbelastung verursachen. Die Luft aus dem Innenraum der Kabine wird nicht nach außen transportiert, sondern durch ein integriertes Filtersystem vollständig von Lösungsmittelrückständen gereinigt und wiederaufbereitet. Dadurch verringert sich die Frischluftzufuhr und gleichzeitig wird der Ausstoß von partikelbelasteter Luft verhindert. Für die Steuerung des Abluftsystems ist ein ARM-basierter Panel-PC CP6606 mit der Beckhoff-eigenen Automatisierungssoftware Twincat 3 im Einsatz.

Twincat IoT ermöglicht einfache Kommunikation mit der Cloud

Die Anbindung der Smart-Repair-Lackierkabine an die Cloud erfolgt über Twincat IoT. Die Industrie-4.0-fähige Software umfasst diverse Funktionen: So können beispielsweise Prozessdaten über standardisierte Kommunikationsprotokolle ausgetauscht werden und Anwendungen können auf spezielle Daten- und Kommunikationsdienste von Cloud-Service-Providern zugreifen. Entsprechende Dienste können in Public-Cloud-Systemen, wie Microsoft Azure oder Amazon Web Services gehostet werden. Sie können aber auch in lokalen Netzwerken zum Einsatz kommen.

Beckhoff-Lösung spricht aus der SPS heraus direkt mit der Cloud

In der für Carheal realisierten Lösung stellen das SPS-System Twincat PLC und Twincat 3 IoT, zusammen mit dem CP6606 als IoT-Controller, eine nahtlose Verbindung zwischen dem Internet of Things und dem Internet of Services her. In den Kabinen werden die in Echtzeit aufgezeichneten analogen und digitalen Sensorsignale mittels der Engineering- und Steuerungssoftware – jeweils abhängig von der Relevanz und den Eigenschaften der Informationen – in fünf-Sekunden-, fünf- oder zehn-Minuten-Intervallen an den Cloud-Dienst Microsoft Azure IoT Hub gesendet. Die Daten geben unter anderem Aufschluss über den Standort und den allgemeinen Zustand der Kabine, die Filterbetriebsstunden, die Luftqualität, die Dauer der einzelnen Arbeitsschritte sowie den Energie- und Lackverbrauch. Werden Grenzwerte gemäß der Verordnung für flüchtige organische Verbindungen (VOC) überschritten, alarmiert das System.

Für die Steuerungsplattform des Verler Automatisierers entschied sich das dänische Unternehmen, da die Software auch auf kleinen, ARM-basierten CPUs wie dem CP6606 die Möglichkeit bietet, direkt aus der SPS-Logik heraus mit dem IoT-Hub-Dienst von Microsoft zu kommunizieren.

„Die Cloud-Anbindung gewährleistet die sichere Datenablage auf Servern weltweit“

Zwar sei die Datensammlung und -auswertung in der Cloud aktuell noch Neuland für das Unternehmen, Christensen verspricht sich jedoch viele Vorteile bei der Skalierung seines Geschäftsmodells. „Insbesondere mit Blick auf die international wachsende Anzahl an Carheal-Kabinen und -Serviceanbietern, macht die Cloud-Anbindung Sinn. Sie gewährleistet die sichere Datenablage auf verschiedenen Servern weltweit“, erklärt er.

Heute werden die Daten bereits genutzt, um Leistungskennzahlen (sogenannte KPIs) zu messen, die Aufschluss über Leistung und Auslastung geben, und den Service der smarten Lackierkabinen zu verbessern. Betreibt eine Werkstatt beispielsweise mehrere Kabinen, können deren Daten untereinander verglichen und dadurch Optimierungspotenziale ermittelt werden, heißt es.

Ein weiterer Vorteil für den Anwender ist die vorausschauende Wartung. Durch die Nachverfolgung der gemessenen Werte aus der Kabine können die Betreiber frühzeitig erkennen, wann beispielsweise Filter getauscht, Sensoren gewechselt oder Farben nachgefüllt werden müssen. So können wiederum Wartungskosten gering gehalten werden.


Der Anwender:

Carheal wurde von Geschäftsführer Henrik Bro Christensen zunächst als Online-Plattform und Netzwerk für Autoreparaturwerkstätten gegründet, die kleinere Beschädigungen mithilfe spezieller Smart-Repair-Systeme beseitigen. Die Idee war, eine zeitgemäße Alternative zu klassischen Werkstätten zu schaffen, um geringfügige Schäden an der Fahrzeugkarosserie, der Lackierung, im Innenraum des Fahrzeugs, an der Windschutzscheibe oder am Scheinwerfer schnell und kostengünstig beheben zu können. Mit der Smart-Repair-Kabine entwickelte das Unternehmen eine in sich abgeschlossene, schlüsselfertige Anlage für den Einsatz im Innen- und Außenbereich. Von September 2016 bis August 2017 installierte der dänische Anbieter bereits sieben verschiedene Kabinentypen weltweit – von Australien über England, Norwegen, die Niederlande, Deutschland und Dänemark bis in die USA.

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