Mit Licht industrielle Prozesse visualisieren

Die Bedeutung von optischen Signalen im industriellen Umfeld steigt. Mit passenden Signalisierungslösungen lassen sich Prozesse in Produktion und Logistik transparenter und sicherer gestalten. Standardisierte Kommunikationsschnittstellen ermöglichen dabei eine einfache und individuell konfigurierbare Übertragung von Daten und Diagnoseinformationen.

Optische Signale spielen im Alltag eine wichtige Rolle. Die Farben von Verkehrsampeln versteht jeder: Rot bedeutet Stopp, bei grünem Licht darf man weiterfahren. Ähnlich verhält es sich im industriellen Umfeld. Auch hier zeigen Maschinenampeln mit ihren Farben an, ob Maschinenstörungen vorliegen oder ob es Materialengpässe gibt. Dabei erfolgt die Klassifikation ähnlich wie im Straßenverkehr. Eine grüne Leuchte signalisiert, dass alles in Ordnung ist. Leuchtet die Maschinenampel rot, ist eine sofortige Aktion erforderlich. Mithilfe von Signaltechnik lassen sich somit Prozesszustände einfach visualisieren. Schnell und nonverbal wird eine Information an den Empfänger übermittelt, Sprachbarrieren gibt es keine und es ist auch kein technisches Gerät zur Entschlüsselung des Signals notwendig.

Prozesse transparenter gestalten

„Der Markt der Prozesssignalisierung wächst“, sagt Jens-Uwe Gustmann, Produktmanager bei der item Industrietechnik GmbH. „Gründe dafür sind zum einen die Weiterentwicklung im Bereich der LED-Technologie und zum anderen der vorherrschende Personalmangel in vielen Lagern und Produktionsstätten.“ Wenige Mitarbeitende müssen eine Vielzahl von Prozessen im Blick behalten – und das in meist großen Lager-, Logistik- und Produktionsbereichen. Mithilfe geeigneter Signalisierungslösungen lassen sich diese Abläufe einfach und schnell erfassen. Prozesse werden damit sicherer. Das ist auch der besondere Vorteil gegenüber komplexen Dashboards, die – an einzelnen Arbeitsplätzen angebracht – ebenfalls Informationen zum Prozess anzeigen können. Auf eine weite Entfernung hin lässt sich aber auf den Bildschirmen oft nicht sofort ersehen, ob eine Störung vorliegt oder welcher Prozessabschnitt gerade durchlaufen wird. Mit moderner Signalisierung werden Abläufe dagegen transparenter. Möglich wäre beispielsweise die Integration eines LED-Streifens innerhalb einer Maschinenkabine, bei dem je nach Prozessfortschritt einzelne Segmente erlöschen oder die gesamte Prozessebene in einer Signalfarbe leuchtet. So lässt sich der Prozessablauf oder -zustand bereits ideal visualisieren. Leuchtet der LED-Streifen grün, ist alles in Ordnung. Leuchtet er gelb, weiß der Mitarbeitende, dass bald ein kritischer Zustand erreicht ist und er beispielsweise Material auffüllen muss. Leuchtet der Streifen vollflächig in Rot, ist ein schnelles Eingreifen erforderlich. Schon von weitem lässt sich der Zustand der Maschine gut erkennen. Über den LED-Streifen kann aber auch eine ablaufende Prozesszeit signalisiert werden. Dadurch, dass das leuchtende Segment länger oder kürzer wird, erhält der Beschäftigte Auskunft über die verbleibende Prozessdauer. Mithilfe geeigneter Signalisierung weiß der Mitarbeitende also intuitiv, wie lange die Maschine noch läuft und wann sie stoppt. Er muss nicht dauernd zur Maschine gehen und den Prozessfortschritt überprüfen, sondern kann sich auf die Anzeige verlassen und sieht damit auch aus einer gewissen Entfernung, ob und wann ein Eingreifen erforderlich ist.

Füllstände einfach visualisieren

Moderne Signaltechnik ermöglicht eine verbesserte Kommunikation und unterstützt bei der Einarbeitung neuer oder fachfremder Beschäftigter. Mithilfe von intuitiver Signalisierung lassen sich Prozesse sprachenunabhängig durch eindeutige Farben visualisieren. Dadurch können auch Einweisungszeiten verkürzt werden. Fehlerhafte Bedienungen sind somit vermeidbar und die Prozesssicherheit steigt. Darüber hinaus können Prozesse optimiert und Effizienzsteigerungen erzielt werden. So lassen sich Füllstände in Lagern besser visualisieren. Ein Beispiel: Mit einem Gabelstapler werden Paletten zu unterschiedlichen Stationen gebracht und dort für eine Weiternutzung gesammelt. Der Fahrer fährt also mehrmals zum Lager, um neue Paletten zu holen. Zeigen LED-Leuchten an den Stationen an, wenn neue Paletten benötigt werden, kann der Fahrer seinen Transportprozess optimieren. Er benötigt keine zusätzlichen Informationen, sondern weiß genau, wann und wohin er einen neuen Palettenstapel bringen muss.

Flexible Steuerung per IO-Link

In der Vergangenheit waren häufig ausschließlich Maschinenampeln im Einsatz, deren elektrische Ansteuerung über ein 24-V-Signal aus der Maschinensteuerung erfolgte. Mittlerweile gibt es weitere Signalisierungslösungen mit intelligenten Kommunikationsschnittstellen. So lassen sich über IO-Link individuelle Signalbilder und Sonderfunktionen realisieren. „Per IO-Link können unsere Multisegment-LED-Streifen abschnittsweise angesteuert werden“, erklärt Jens-Uwe Gustmann. „Der passende Controller macht die Anbindung an eine Steuerung sehr einfach.“ Der LED-Streifen wird einfach in die Profilnut von item Konstruktionen integriert und kann vollflächig oder in einzelnen Segmenten leuchten. Das langlebige, leuchtstarke RGB-Band gibt es in einer Länge von bis zu 6.000 mm. Es kann in Abschnitten von 17 mm gekürzt und damit individuell angepasst werden. Der IO-Link-Controller ermittelt anschließend die Länge des LED-Streifens mithilfe eines innovativen Verfahrens. Per IO-Link lassen sich aber nicht nur Prozessdaten, sondern auch Parametrierungs- und Diagnoseinformationen übertragen. Die Leuchten zeigen dann beispielsweise Betriebstemperaturen und Betriebsstunden an. Beim Einsatz des IO-Link-Controllers können Anwender auf voreingestellte Betriebsarten zurückgreifen. „Wir definieren die Betriebsarten Füllstandsanzeige, Countdown, Segmentanzeige sowie Markierlicht“, erklärt Jens-Uwe Gustmann. „Das erleichtert die Inbetriebnahme erheblich, denn dafür sind keine Programmierkenntnisse erforderlich.“ Weitere Möglichkeiten zur Anzeige von Maschinenzuständen bieten die Multi-Segment RGB Leuchte, die 3-Segment RGB Signalleuchte und die 1-Segment RGB Signalleuchte von item, die sich ebenfalls per IO-Link mit der Steuerung verbinden lassen. Farben und Lichtfunktionen wie Blitzen oder Blinken können damit für jedes Segment frei parametriert werden. Für eine akustische Signalisierung ist die 3-Segment RGB Signalleuchte zudem auch mit Summer verfügbar.

Unterschiedliche Betriebsarten für vielseitige Einsatzmöglichkeiten

Schlecht einsehbare Füllstände von Tanks lassen sich einfach über die Betriebsart „Füllstandsanzeige“ visualisieren oder es kann damit angegeben werden, wie hoch die Ausbringung einer Anlage ist. Mit der Betriebsart „Countdown“ wird beispielsweise einem Bediener einer Maschine angezeigt, wann er das Werkstück entnehmen muss oder Material nachlegen sollte. Über die „Segmentanzeige“ lassen sich die LED-Streifen wie eine klassische Maschinenampel parametrieren. Auch eine Änderung der Farbzuweisung oder Erweiterung auf mehrere Segmente ist machbar. Möglich wäre ebenfalls eine Kombination mit einem Schalt- oder Bedienelement. Liegt an einem Arbeitsplatz ein Problem vor, betätigt der Beschäftigte den Schalter und das Segment schaltet direkt auf Rot. Der Leitstand weiß sofort, an welchem Arbeitsplatz Hilfe benötigt wird. Bei der Betriebsart „Markierlicht“ leuchtet der LED-Streifen in einer Farbe und signalisiert damit einen Prozesszustand. Per Definition lässt sich beispielsweise festlegen, dass der Streifen blau leuchtet, wenn die Maschine gewartet wird. Tritt während der Wartung ein Problem auf, schalten die LEDs um auf Rot. Bei Bedarf lassen sich die Betriebsarten auch kombinieren. Der Anwender hat also eine Vielzahl von Möglichkeiten, um seine Signalisierungsaufgabe individuell darzustellen.

Vorteile für den Anwender

Durch die Erweiterung ihres Produktportfolios bietet item nun zahlreiche Signalisierungslösungen, mit denen sich Prozesse und Maschinenzustände visualisieren lassen. Die Produkte können über mitgelieferte Befestigungssätze direkt an den item Konstruktionen befestigt werden. Kunden erhalten somit ein Komplettsystem, das sie einfach montieren und anschließen können. Danach ist es sofort betriebsbereit. Die Leuchten erfüllen die Vorgaben der Schutzarten IP20 bis IP67 und sind damit individuell je nach Einsatzzweck und Anforderungen wählbar. Per IO-Link lässt sich die Signaltechnik einfach in die vorhandene Anlagensteuerung einbinden. Frei einstellbare Farben und Lichtfunktionen bieten ein Maximum an Flexibilität und ermöglichen eine effiziente Visualisierung im Produktions- und Logistikumfeld zur Steigerung von Prozesssicherheit und Transparenz.

Quelle: www.item24.com