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Enabler für Industrie 4.0

Experten der Sensorik erläutern die Bedeutung von IO-Link für die Automatisierung
Enabler für Industrie 4.0

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IO-Link ist längst in der Automatisierung etabliert. So ist die IO-Link-Firmengemeinschaft im vergangenen Jahr auf weit über hundert Mitglieder gewachsen. Als Enabler für Industrie 4.0 messen viele Unternehmen der Technologie zukünftig eine besondere Bedeutung zu. Über den aktuellen Status von IO-Link, die zurzeit laufenden technologischen Entwicklungen sowie die zukünftige Bedeutung äußern sich acht Experten im Trendinterview der Ausgabe 4 von elektro AUTOMATION.

elektro AUTOMATION: Wie breit ist das Produktportfolio Ihres Unternehmens bei IO-Link und welche weiteren Geräte stehen aktuell auf der Roadmap? Worin liegen die besonderen Stärken dieser Kommunikationstechnik?

Baumgardt (Leuze electronic): Das Produktportfolio von Leuze electronic bietet eine umfangreiche Auswahl an optischen Sensoren zur Objekterkennung oder Distanzmessung. Auch speziellere Sensoren wie Kontrasttaster zur Druckmarkenerkennung oder Faseroptische Sensoren zur Kleinteiledetektion sind mit IO-Link verfügbar. Gerade bei diesen Gerätetypen spielt die Baugröße eine immer bedeutendere Rolle. Mit IO-Link können wir unseren Kunden eine standardisierte Schnittstelle anbieten, die sich in kleinste Sensoren integrieren lässt und dabei vielfältige Funktionen zur Konfiguration und Diagnose bietet. Aber auch für komplexere Sensoren, wie schaltende oder messende Lichtvorhänge bietet sich IO-Link als Alternative zu den etablierten Feldbussystemen an. Hierbei können durch den hybriden Anschluss von Power und Kommunikation über einen dreipoligen M12-Steckverbinder die Sensoren sehr kompakt und kostengünstig aufgebaut werden.
Blümcke (Sick): Das IO-Link-Portfolio von Sick sehr breit angelegt: Es erstreckt sich von der Standard-Sensorik, wie optische Reflexionslichtschranken und -taster, magnetische Zylindersensoren oder induktive Näherungsschalter, bis hin zu komplexeren Geräten wie Farbsensoren, Lichtgittern, Distanzsensoren oder Positionsmess-Sytemen. Darüber hinaus gibt es verschiedene IO-Link-Master zur Feldbusanbindung. IO-Link ist eine standardisierte Punkt-zu Punkt-Technologie zur Anbindung von Sensoren und Aktoren. Die besonderen Stärken der Technologie sind u.a. schnelle und einfache Parametriermöglichkeiten über das Sopas-Engineering-Tool, aber auch durch Nutzung der Data-Storage-Funktionalität, die eine automatisierte Parametrierung im Fall eines Gerätetausches ermöglicht. Hervorzuheben ist auch die einfache Identifizierung und der unkomplizierte Informationszugriff auf die angeschlossenen Devices, was umfangreiche Diagnosemöglichkeiten eröffnet. Außerdem werden Ausfallszeiten durch das intelligente Parameter-Management reduziert. Besonderes Merkmal ist das Schließen der Kommunikationslücke zur untersten Feldebene; denn gerade einfache Sensoren wie Lichtschranken sind häufig nicht mit einer eigenen Feldbusschnittstelle ausgestattet. IO-Link erlaubt die Anbindung genau solcher Devices an die übergeordnete Feldbusebene und somit die durchgängige Kommunikation von der untersten Feldbusebene bis hin zur Steuerung, und das mit industrieüblicher Anschlusstechnik. Zukünftig wird Sick alle neuen Produkte der technologieführenden Linien als Smart Sensors inklusive IO-Link-Schnittstelle ausführen, sofern diese nicht über eine direkte Feldbusanbindung verfügen. Der Vorteil der IO-Link-Technologie liegt dabei vor allem in der Kompaktheit und in der Kosteneffizienz. Somit können auch Miniatursensoren und Geräte im unteren Preissegment mit einer Kommunikationsschnittstelle aufgewertet werden.
Büchler (Balluff): Balluff bietet mit seinen IO-Link-Mastern für alle gängigen Steuerungssysteme und seinen IO-Link-Sensoren und -Aktoren in unterschiedlichster Ausprägung und in zahlreichen Varianten eines der derzeit umfangreichsten IO-Link-Produktportfolios am Markt. Einzigartig an IO-Link ist, dass der Kommunikationsstandard nicht auf bestimmte Märkte und einzelne Anbieter beschränkt ist und einfach in alle gängigen Steuerungssysteme integriert werden kann. Hinzukommen Pluspunkte wie eine deutlich vereinfachte Parametrierung, vielfältige Diagnosemöglichkeiten, eine hohe Zuverlässigkeit und ein sehr großes Produktangebot von mittlerweile über 120 Anbietern. Wirtschaftliche Aspekte wie niedrige Kosten, eine einfachere und schnellere Installation und im Servicefall eine schnelle Diagnose und den Austausch des Geräts schätzen die Nutzer ebenfalls.
Gerstner (Baumer): Baumer bietet seit 2009 IO-Link-Sensoren an und hat sein Portfolio seitdem ständig erweitert. Alle neuen Positionssensoren mit integriertem Microcontroller sind auch mit IO-Link verfügbar. Dabei implementieren wir die neueste IO-Link-Spezifikation V1.1 und erweitern den Funktionsumfang sensorspezifisch. So können z.B. bei einer transparente Objekte erkennenden Lichtschranke unterschiedliche Schaltschwellen, sowie Ein- und Ausschaltverzögerungen parametriert werden. Dies ist mittels IO-Link durch die Server-Parameter-Funktion deutlich differenzierter und mit erheblich weniger Aufwand als durch einen manuellen Teach-Prozess möglich. Zusätzliche Sensordaten und Funktionen einfach und wirtschaftlich in der Automatisierung zu nutzen ist die besondere Stärke von IO-Link.
Rauscher (Pepperl+Fuchs): Pepperl+Fuchs integriert seit Jahren IO-Link in seine Sensoren. Der größte Nutzen konnte zunächst bei den Geräteklassen erzielt werden, die bereits proprietäre Parametrierschnittstellen beinhalteten bzw. die eine komplexere Parametrierfunktionalität oder mehrere Ausgangssignale aufwiesen. Durch die standardisierte Kommunikation und die vorhandene Tool-Welt sowie die einfache Verdrahtung konnte durch IO-Link eine deutlich einfachere Bedienung der Geräte bei gleichzeitiger Reduzierung der Schnittstellenvielfalt erzielt werden. Heute wird IO-Link in allen Sensoren als Standardkommunikationsschnittstelle vorgesehen. Dementsprechend reicht die Bandbreite von verfügbaren IO-Link-Produkten bei Pepperl+Fuchs von optischen Distanzmessgeräten über Ultraschallsensoren, Positionssensoren bis zu einer breiten Palette von Standardsensoren wie Reflexlichtschranken.
Schleicher (Contrinex): Contrinex sieht sich als einer der Vorreiter in Bezug auf die IO-Link-Kommunikationstechnik. Das Unternehmen bietet ein abgestimmtes und komplettes Portfolio für anspruchsvolle Anwendungen an und stattet alle induktiven und photoelektrischen ASIC-Sensoren sowie Ultraschallsensoren serienmäßig mit IO-Link aus. Die Kunden verwenden entweder den PNP-Binärausgang des Sensors oder seine intelligente IO-Link-Schnittstelle. Beide sind in ein und demselben Gerät verfügbar. Ein weiterer Vorteil ist die Tatsache, dass es bei Contrinex-Sensoren keinen Aufpreis für den IO-Link gibt. Somit ist die Installation nicht nur schnell und einfach möglich, sondern auch wirtschaftlich. Neu im Portfolio sind jetzt die Hochfrequenz-Schreib-/Leseköpfe (SLK) mit IO-Link Schnittstelle. Sie funktionieren entweder als IO-Link-Gerät oder als eigenständiger SIO (binärschaltend). In diesem Fall aktiviert ein bedingter Ausgangsschalter entweder die Tag-Erkennung oder den Datenbank-Vergleich. Vorteile von IO-Link ist auch das ständige Überwachen der Prozessdaten: Der Sensorstatus kann für ein zentrales Daten-Management genutzt werden. Parameterdaten werden automatisch in den Sensor geladen. Das manuelle Abgleichen entfällt.
Seidel-Sridhavan (Turck): Die IO-Link-Technologie hat für Turck schon seit den Anfängen eine Schlüsselrolle bei der Produktentwicklung, sodass wir heute eines der wohl umfassendsten Portfolios auf dem Markt anbieten können – vom programmierbaren Feldbusmodul bis zum intelligenten Feldgerät. Zahlreiche Sensoren für verschiedenste physikalische Messprinzipien sind heute mit IO-Link ausgerüstet und dieses Angebot wird kontinuierlich ergänzt, zuletzt mit IO-Link-Versionen des induktiven Drehgebers QR24 und des Uprox3-Näherungsschalters. Zur Anbindung stehen neben der Anschlusstechnik auch verschiedene IO-Link-Master zur Verfügung, modulare Systeme in IP20 und IP67 sowie Block-I/Os mit Stand-alone-Funktionalität und erweiterten Konfigurationsmöglichkeiten. Die Implementierung in bereits vorhandene SPS-Systeme wird über diverse Tools, aber auch Integrationen wie im Profinet angeboten und realisiert. Mit der Einführung des Profisafe/Profinet-Hybrid-Moduls mit IO-Link und sicheren Signaleingängen werden auch Applikationen mit Anforderungen nach Sicherheit abgedeckt.
Strauss (ifm): Als Sensorik-Spezialist liegt der Schwerpunkt des Portfolios natürlich bei den Sensoren für unterschiedlichste Messgrößen. Aber auch IO-Link-Master und IO-Link-Ein-/Ausgabemodule gehören zum Lieferumfang. Abgerundet wird dieser durch Konfigurationssoftware sowie ein umfangreiches Zubehörprogramm. Bei der Roadmap für die zukünftigen Entwicklungen haben wir uns klar positioniert: Bei allen neu auf den Markt gebrachten Sensoren, die über einen Prozessor verfügen, ist IO-Link als Standard integriert. Aktuell sind etwa 400 Sensoren mit IO-Link-Schnittstelle lieferbar, und jedes Jahr kommen rund 100 bis 150 neue Modelle hinzu. Auch das Produktportfolio der IO-Link-Master wird weiter ausgebaut. Hier liegt ein Schwerpunkt auf der Konnektivität zur IT. Zunächst einmal ist IO-Link, das auf einem 24-V-Signal beruht, deutlich unempfindlicher gegenüber Störungen, ohne dass abgeschirmte Messleitungen oder zusätzliche Erdungen erforderlich wären. Auch Fehler, die bei der Umrechnung eines Analogsignals in einen Messwert entstehen können, sind so ausgeschlossen. Der zweite wesentliche Vorteil von IO-Link ist die einfachere Handhabung bei Engineering, Inbetriebnahme und Service. So werden etwa alle Sensorparameter im Master gespeichert. Muss dann einmal ein defekter Sensor ausgetauscht werden, kann die Konfiguration einfach auf den neuen Sensor übertragen werden, was einen deutlichen Zeitgewinn im Service bedeutet. Gleichzeitig wird so sichergestellt, dass auch tatsächlich der richtige Sensor eingebaut wird. Ein weiterer Vorteil ist die Sicherheit im Betrieb. Eine versehentliche Änderung der Parametrierung eines Sensors durch das Bedienpersonal ist praktisch ausgeschlossen. Die Diagnosemöglichkeiten von IO-Link sind viel umfangreicher, als man es von bestehenden Lösungen her kennt. Ein Drahtbruch, Kurzschluss oder sensorspezifische Werte wie die Betriebsreserve werden sofort erkannt und an den IO-Link-Master gemeldet. Die Diagnosedaten können mit einer eindeutigen Zuordnung bis in die Leitebene kommuniziert werden.
elektro AUTOMATION: Welche Entwicklung erfährt IO-Link zurzeit, beispielsweise in Richtung Safety, in Bezug auf neue Anwendungsfelder wie die Prozess- oder Antriebstechnik sowie auf die Entwicklung bei den Schnittstellen zu den Engineering- und Laufzeittools?
Baumgardt (Leuze electronic): Die IO-Link-Firmengemeinschaft wächst stetig, dabei erweitert sich das Netz der angebotenen Komponenten deutlich. Waren anfänglich vor allem Sensorhersteller und Systemanbieter vertreten, so integrieren immer mehr Hersteller von Ventilen, elektrischen Antrieben, Anzeigeelementen oder auch Mikrosystemkomponenten IO-Link in ihre Geräte. In gleicher Weise, arbeitet das IO-Konsortium permanent daran, die Integration in die unterschiedlichsten Feldbussysteme zu spezifizieren und damit den Zugang zu dieser universellen Geräteschnittstelle auf immer breitere Füße zu stellen. Zusätzlich entstehen zurzeit verschiedene Geräteprofile, die Grundfunktionalitäten von z.B. schaltenden oder messenden Sensoren standardisieren und so eine einheitliche Bedienung über Herstellergrenzen hinweg ermöglichen.
Blümcke (Sick): Die Spezifikation IO-Link-Safety ist sehr weit gereift und beinhaltet außer dem Protokoll auch den Physical Layer, der speziell auch auf die Anforderungen von Safety-Devices zugeschnitten ist. Eigenschaften sind hier die Neutralität und Rückwärtskompatibilität zu OSSD-Signalen sowie die Spezifikation der M12-Steckerbelegung. Mit IO-Link-Safety wird die Umsetzung einer neuen einfachen Device-Klasse möglich, wie sichere E-Stops. Die einfache Integration von IO-Link-Sensorik in die Engineering- und Laufzeittools der Steuerungshersteller ist ein sehr wichtiges Thema. Für die meisten der etablierten Zielsysteme stellt Sick daher standardmäßig Funktionsbausteine bereit, um die Einbindung der Smart Sensors mit IO-Link-Schnittstelle in die Steuerung so komfortabel wie möglich zu gestalten. Zusammen mit den IO-Link-Gateways kann Sick ein umfangreiches Komplettpaket aus Sensorik, Feldbusanbindung und Integrationssupport liefern.
Büchler (Balluff): Aktuell treiben die über 120 Mitglieder der IO-Link Community mehrere Projekte in diversen Arbeitskreisen voran. Diese sind u.a. die Spezifikation einer IO-Link-Safety-Kommunika-tion und die Spezifikation einer IO-Link-Wireless-Übertragung, um die Signale von IO-Link-Devices drahtlos innerhalb einer Funkzelle zu übertragen. Es wird auch an mehreren Profilen, z.B. für messende Sensoren gearbeitet. Besondere Bedeutung hat das Thema nahtlose Integration von IO-Link in alle weltweit gängigen Feldbussysteme und Steuerungen. Ein weiterer Schwerpunkt betrifft das Thema Industrie 4.0 und die einfache Integration in IT-Systeme per Tools, Webserver und Funktionsbausteinen.
Gerstner (Baumer): Im Sinne der Normung zur funktionalen Sicherheit überträgt IO-Link heute systembedingt keine sicherheitsrelevanten Daten. Durch die über IO-Link verfügbaren Informationen kann dennoch die Betriebssicherheit der Anlage erhöht werden. So sind z.B. Plausibilitätsprüfungen einfach möglich. IO-Link ist kein Feldbus, sondern eine Punkt-Zu-Punkt Verbindung. Daher bedarf es in speziellen Anwendungsfällen auch auf unterster Feldebene noch weitere Kommunikationsstandards wie HART in der Prozess-Sensorik. Entscheidend ist, dass nicht für alle Funktionen der Aufwand einer höherwertigen Schnittstelle gerechtfertigt ist. IO-Link entwickelt sich zu einer Brücken-Technologie, um die Vielzahl der Sensoren der untersten Feldebene ökonomisch an weitere Kommunikationsstrukturen anzubinden. In den aktuellen Engineering-Tools sind die Gerätebeschreibungen der IO-Link-Sensoren einfach einzubinden. Dadurch wird der Aufwand bei Planung und Inbetriebnahme reduziert.
Rauscher (Pepperl+Fuchs): In der Tat ist aus den initialen Ideen von IO-Link, eine Schnittstelle für die Feldkommunika-tion mit Prozessdatenaustausch bei gleichzeitiger Möglichkeit zur Parametrierung und Diagnose zu definieren, deutlich mehr geworden. So wurde z.B. nebenbei durch IO-Link für den häufigen Anwendungsfall der Offline-Parametrierung eine standardisierte Tool-Welt geschaffen. Die Vielzahl an IO-Link-Geräten erfordert neue Ansätze und Strukturen, um die Integration in Systemumgebungen zu vereinfachen. Momentan wird in dieser Richtung an Standard-Geräteprofilen und einem einheitlichen Deployment für IODDs gearbeitet. Im Kontext Industrie 4.0 werden Ansätze verfolgt, um IO-Link inOPC/UA zu integrieren und um IO-Link-Daten in die Cloud zu transferieren. Die Ausweitung des IO-Link-Standards für Safety-Anforderungen ist nur eine logische Konsequenz aus dem bisherigenErfolgskurs.
Schleicher (Contrinex): Im Bereich von IO-Link-Safety gibt es einige interessante Ideen – genauso wie im Bereich von IO-Link-Wireless. Mit IO-Link-Safety möchte man sich auf einfache Komponenten und Anwendungen beziehen, bei denen sich die Integration von Feldbusschnittstellen wirtschaftlich nicht lohnt. Ideal wäre es, die Vorteile von IO-Link – also einfache Installation, leichter Parametrierbarkeit sowie durchgängigen Diagnose- und Wartungsfunktionen – nun auch im Bereich von IO-Link-Safety zu verwenden. Einsatzschwerpunkte werden sich herauskristallisieren. Die ersten Produkte erwarte ich nicht vor Mitte 2017.
Seidel-Sridhavan (Turck): IO-Link wird in Zukunft auch die Themen Safety und Wireless abdecken. Für beide Technologien gibt es einen aktiven Arbeitskreis, der diese Themen voranbringt. Auch ein möglichst simples Engineering wird immer wichtiger. So hat Turck jetzt beispielsweise die Einstellmöglichkeiten aller hauseigenen IO-Link-Devices in die Stations-GSDML-Datei des TBEN-S-Masters integriert. Das erleichtert die Einrichtung eines Profinet-Systems über die SPS. Beim Einlesen der GSDML-Datei in einer Projektierungssoftware (TIA-Portal oder andere) sind alle Turck-Devices als spezifische Portkonfiguration auswählbar. Sowohl das einzelne Parametrieren von Geräten per PC als auch das manuelle Schreiben eines IO-Link-Call-Programmbausteins in der Steuerung entfällt damit.
Strauss (ifm): ifm electronic beteiligt sich von Beginn an als Mitglied im IO-Link-Konsortium aktiv an der Weiterentwicklung des Standards. Aktuell beschäftigt sich zum Beispiel eine Working Group mit der Entwicklung einer Safety-Spezifikation innerhalb von IO-Link. Um IO-Link einfach in Engineeringtools einbinden zu können, bietet sich die allgemeingültige IODD (IO Device Description) an. In der IODD, die ein wichtiger Bestandteil der IO-Link-Spezifikation ist, sind alle Parameter eines Devices beschrieben. Mit dem Linerecorder Sensor können herstellerunabhängig IO-Link Devices konfiguriert und die Prozesswerte visualisert werden. Wir sind – wie die meisten Mitglieder des IO-Link Konsortiums auch – der Überzeugung, dass IO-Link das Potenzial hat, in wenigen Jahren die alte 4…20-mA-Schnittstelle zu ersetzen.
elektro AUTOMATION: Viele Unternehmen messen der Technologie als Enabler für Industrie 4.0 eine besondere Bedeutung zu. Was sind die Gründe dafür? Wie muss sich die Kommunika-tionstechnologie weiterentwickeln, um die wachsenden Anforderungen hier optimal erfüllen zu können?
Baumgardt (Leuze electronic): Ein großes Thema aller Diskussion zu Industrie 4.0 ist eine flexible, bedarfsorientierte Kommunikation. Mit den klassischen binär schaltenden oder analogen Schnittstellen waren die Sensoren oder Aktuatoren der untersten Feldebene bisher von dieser Kommunikation ausgeschlossen. Mit IO-Link verfügen diese Geräte jetzt über ein Interface zu allen Steuerungs- bzw. Anlagenprozessen, über das die Komponenten identifiziert, konfiguriert und individuell diagnostiziert werden können. Spannend ist dabei die Frage, wie die überlagerten Prozesse der neu generierten Datenflut Herr werden. Feldkomponenten stellen heute schon eine Vielzahl an Informationen zur Verfügung, die aber alle analysiert und kanalisiert werden müssen.
Blümcke (Sick): Die Voraussetzung, um Industrie 4.0 Wirklichkeit werden zu lassen, ist die Verfügbarkeit und die Transparenz von prozessbezogenen Informationen über die komplette Automatisierungspyramide hinweg. Sensoren sind die Sinnesorgane von Maschinen und damit der Lieferant dieser Informationen. Sie stellen somit eine einfache und kostengünstige Anbindung der untersten Sensor-/Aktorebene an den Prozess sicher und werden durch ihre interne Intelligenz zum wertvollen Industrie-4.0-Datenlieferant. Als bedeutender Kommunikationsstandard für Sensorik und Aktorik kommt IO-Link hier eine Schlüsselrolle zu. Es bietet eine verbesserte Integration der Sensoren in das Gesamtsystem/die Kundenapplikation und sorgt dafür, dass die für Industrie 4.0 benötigten Daten bereitgestellt werden. Mit IO-Link wird die ‚letzte Meile‘ in der Automatisierungspyramide zum vollwertigen Kommunikationskanal aufwertet und erstmals volle Datentransparenz über das Gesamtsystem hergestellt. Treiber bzw. Enabler für Industrie 4.0 ist die Durchgängigkeit der Kommunikation vom untersten Layer bis in cloudbasierte Services. Hierbei werden sich neutrale Standards wie OPC UA etablieren. Das heißt aber für IO-Link, dass außerhalb der eigentlichen Spezifikation auch Abbildungen auf andere Kommunikationstechnologien definiert und standardisiert werden müssen.
Büchler (Balluff): Voraussetzung für Industrie 4.0 ist die intelligente Vernetzung von Mensch, Maschinen und industriellem Prozess. Um die in Anlagen installierten Sensoren und Aktoren miteinander zu vernetzen und in die Steuerungsebene und die IT-Welt einzubinden, ist IO-Link geradezu prädestiniert. Dazu gibt es derzeit keine vergleichbar leistungsfähige und standardisierte Alternative, dies gilt auch für die Kostenseite. Nutzer wissen neben dem sehr großen Produktangebot das breite Anbieter-Spektrum zu schätzen, denn sie bleiben damit flexibel. Wie bereits erwähnt, ist IO-Link in verschiedenste IT-Systeme wie MES, ERP, Data Analytics, etc. leicht zu integrieren. IO-Link bringt ein eigenes Informationsmodell mit, das die Eigenschaften jedes einzelnen Gerätes beschreibt. Derzeit wird IO-Link in verschiedenen Arbeitsgruppen weiterentwickelt, um die Anforderungen von Industrie-4.0-Applikationen wie Asset Management, Location Management, Condition Monitoring, Predictive Maintenance und Data Analytics optimal erfüllen zu können.
Gerstner (Baumer): Industrie 4.0 oder das Industrial Internet of Things benötigen die Bereitstellung von Sensordaten auch außerhalb des hierarchischen Systeme der Automatisierungspyramide. Damit werden neue Services und Big-Data-Anwendungen in der Smart Factory möglich. IO-Link kann Zusatzdaten wie Diagnoseinformationen über die Verschmutzung einer Lichtschranke übertragen und dadurch die zustandsorientierte Instandhaltung ermöglichen. Effektiv wird dies erst, wenn möglichst viele Sensoren z.B. die zahlreich vorhandenen digitalen I/Os diese Kommunikationsfähigkeit haben. Die einfache und kostengünstige IO-Link-Technologie ist der Enabler dafür. Zusätzlich bedarf es aber höherwertiger Schnittstellen auf Basis Industrial Ethernet und z.B. OPC UA, wie sie Baumer auch schon im November in Nürnberg vorgestellt hat. Der IO-Link-Master kann ein Gateway zu diesen Technologien sein.
Rauscher (Pepperl+Fuchs): IO-Link hat mit der herstellerübergreifenden Initiative zur Schaffung eines Kommunikationsstandards sich zu Recht den Titel ‚Enabler für Industrie 4.0‘ verdient. Die maßgeblichen Gründe dafür lassen sich leicht an zwei Punkten fest machen — der Standardisierung und der Feldbus- bzw. Systemunabhängigkeit. Die Kommunikation und der Datenaustausch zwischen Erzeugern (Sensoren), Konsumenten (Aktoren) und der Feldbusebene folgen einheitlichen Mechanismen. Damit ist ein wichtiger Baustein für Industrie 40 geschaffen. Eine der großen Herausforderungen ist dabei die Transparenz der Kommunikation über alle Ebenen hinweg. Die Standardisierung von Funktionalitäten (Profile) sowie die Integration und Abbildung der IO-Link-Daten in überlagerte Systeme werden aus IO-Link-Sicht weitere wichtige Bausteine sein, um den Weg für Industrie 4.0 zu ebenen.
Schleicher (Contrinex): Seit dem Start der Industrie-4.0-Initiative steigt die Nachfrage nach intelligenten Sensoren, die helfen, Prozesse effizienter zu gestalten. Intelligente Sensoren bilden die grundlegenden Bausteine der modernen Smart Factory. Sie ermöglichen es diversen sensorgestützten Produktionsressourcen wie Maschinen und Robotern, sich selbst zu konfigurieren, zu steuern, zu organisieren und zu optimieren. Präzise, zuverlässige Sensordaten sind jetzt wichtiger denn je. Ziel ist es, ein enges Zusammenspiel von IT und Automatisierungstechnik zu erreichen. Das bedeutet im Einzelnen, eine tiefe Integration in bestehende IT-Landschaften und mittels ERP eine direkte Verbindung zwischen Kunden und Lieferanten zu ermöglichen. Ziel ist es, Transparenz und die Vernetzung der Wertschöpfungskette von der Entwicklung bis zum fertigen Produkt und dessen Gebrauch zu schaffen. Der nächste logische Schritt ist die Erweiterung der Web-Technologie in Richtung Sensorik. Das Programmieren der Sensoren in der Steuerung entfällt. Über IO-Link werden die Sensoren applikativ parametriert und über den Y-Weg an übergeordnete ERP-Systeme angekoppelt. Daraus werden sich neue Möglichkeiten der Diagnose und Parametrierung ergeben. Und nicht zuletzt kann IO-Link die Stillstandszeiten von Maschinen reduzieren.
Seidel-Sridhavan (Turck): Durch den Einsatz von IO-Link können die Forderungen nach Losgröße 1 und Anlagen-Monitoring vereinfacht und realisiert werden. Mit der möglichen Umstellung von IO-Link-fähigen Geräten im Betrieb sind schnelle Chargenwechsel einfach machbar und kleinste Aufträge können automatisiert bearbeitet werden. Da Feldgeräte mit IO-Link erweiterte Daten liefern können, zum Beispiel eine interne Temperaturüberwachung, sind eine vorausschauende Wartung und die punktgenaue Diagnose einer Maschine oder Anlage effizient und einfach möglich. Darüber hinaus bietet IO-Link die Möglichkeit, Geräte anhand ihres ‚Application Specific Tag‘ eindeutig zu identifizieren, ohne dass es weiterer Technologien wie RFID bedarf. Die Integration in übergeordnete ERP/SAP/MES-Systeme kann mit IO-Link problemlos realisiert werden und das unabhängig vom Feldbussystem.
Strauss (ifm): Im Rahmen von Industrie 4.0 kommt der Kommunikation eine entscheidende Rolle zu. Für Sensoren bedeutet dies konkret, dass eine digitale Kommunikation und zwar möglichst über alle Ebenen hinweg möglich sein muss. IO-Link ist hier bereits optimal aufgestellt und ist gleichzeitig die wirtschaftlichste Möglichkeit, eine solche digitale Kommunikation zum Sensor aufzubauen. Gerade für einfache Sensoren, die keine Ethernet-Schnittstelle haben, ist dies die optimale Lösung. Eine Weiterentwicklung ist im Bereich der Schnittstellen oberhalb von IO-Link erforderlich. Denn die Kommunikation soll ja nicht nur bis zur SPS reichen sondern bis ins ERP. Darum setzt ifm auf den so genannten Y-Weg. Dabei können Sensordaten an der Automatisierungsarchitektur vorbei direkt dem ERP-System zugänglich gemacht werden. Mit den Linerecorder-Produkten bieten wir für die Aufgaben umfassende Lösungen. ge

Die Experten

INFO

  • Ingo Baumgardt, Head of Product Center Measuring Sensors bei der Leuze electronic GmbH in Owen
  • Thomas Blümcke, Geschäftsleitung Presence Detection bei der Sick AG in Waldkirch
  • Dr. Elmar Büchler, Industriemanager Strategisches Marketing bei Balluff in Neuhausen
  • Alexander Gerstner, Leiter Produkt Marketing bei der Baumer AG in Frauenfeld/CH
  • Bendikt Rauscher, Entwicklungsgruppenleiter IVC im Geschäftsbereich Fabrikautomation bei Pepperl+Fuchs in Mannheim
  • Oliver Schleicher, Geschäftsführer Contrinex Sensor GmbH in Leinfelden-Echterdingen
  • Sai Seidel-Sridhavan, Koordinator für die IO-Link-Aktivitäten bei Turck in Mülheim
  • Michael Strauss, Produktmanager IO-Link bei ifm electronic in Essen
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