IoT-Nachrüstung

Retrofit – alte Maschinen fit machen für Industrie 4.0

| Autor / Redakteur: Björn Schuster / Nico Litzel

Durch Retrofits können mit vergleichsweise geringem Aufwand viele Vorteile digitaler Technik genutzt werden.
Durch Retrofits können mit vergleichsweise geringem Aufwand viele Vorteile digitaler Technik genutzt werden. (Bild: Photo by Isis França on Unsplash / CC0)

Während viele Unternehmen nur über Industrie 4.0 reden, werden einige bereits aktiv und machen Ihre Fertigung nicht nur mit neuen Maschinen, sondern auch durch die Modernisierung alter Anlagen, dem sogenannten Retrofit, bereit für Industrie 4.0.

Der Begriff Retrofit leitet sich vom lateinischen Wort „retro“ (=rückwärts) und dem englischen „to fit“ (=anpassen) ab. Damit ist die Aufrüstung beziehungsweise Modernisierung einer alten Anlage gemeint. Dabei werden vorhandene Komponenten einer Bestandsmaschine durch moderne Bauteile ersetzt oder neue Komponenten hinzugefügt, um aktuellen technischen und rechtlichen Anforderungen gerecht zu werden. Denn während die Mechanik einer Maschine auch nach vielen Jahren kaum veraltet, entwickeln sich die Technologien in den Bereichen Steuerungs-, Antriebs- und Automatisierungstechnik umso schneller.

Retrofit oder Neuanschaffung einer Maschine?

Im Vergleich zur Neuanschaffung bietet ein Retrofit zahlreiche Vorteile. Das Hauptargument sind die geringeren Investitionskosten. Diese entsprechen in der Regel nur einem Bruchteil der Anschaffungskosten für eine neue Maschine. So können durch die Implementierung entsprechender Bauteile mit einem niedrigen Kapitaleinsatz trotzdem die gewünschten Effekte erzielt werden:

  • Verlängerung der Nutzungsdauer der Maschine
  • Verringerung von Ausfallzeiten
  • Geringere Produktionskosten durch Verbesserung von Energieeffizienz, Produktivität und Produktqualität
  • Erfüllung gesetzlicher Vorgaben (z. B. Emissions- und Sicherheitsbestimmungen)
  • Erfassung von Prozess- und Maschinendaten für Industrie 4.0

Von Vorteil ist außerdem, dass für die Durchführung eines Retrofits im Vergleich zur Neuanschaffung keine langwierigen Genehmigungsverfahren nötig sind. Zusätzlich sind für einen Retrofit keine kostenintensiven Um- oder Neubauten der Fertigungshallen nötig. Außerdem ist der Schulungsaufwand nach einem Retrofit im Vergleich zur Neuanschaffung viel geringer, da die Grundfunktionalität der Maschine erhalten bleibt.

Wie hilft Retrofitting bei der Digitalisierung und Umsetzung von Industrie 4.0?

Die Grundlage für Digitalisierung und Industrie 4.0 bilden Daten und die Vernetzung von Maschinen und Anlagen über das Internet of Things. Dafür ist es nicht immer nötig, in neue Maschinen zu investieren. Um einiges kostengünstiger ist es, bereits vorhandene Maschinen mit Retrofit digital aufzurüsten. Dafür werden Bestandsanlagen mit moderner Sensorik und Kommunikationstechnik ausgestattet. Dies ermöglicht die Erfassung und Analyse von Produktionsdaten sowie die Vernetzung und Kommunikation zwischen den Anlagen, welche die Basis für eine Fertigung im Sinne von Industrie 4.0 bilden.

Welche Möglichkeiten schafft ein digitaler Retrofit in der Praxis?

IoT Gateway der Firma in.hub
IoT Gateway der Firma in.hub (Bild: in.hub GmbH & N+P Informationssysteme GmbH)

So können Maschinen beispielsweise mit Sensoren ausgestattet werden, die physische Größen, wie die Temperatur, den Stromverbrauch oder Druck messen.

Die Messwerte werden mithilfe von Hardware in Form eines sogenannten IoT-Gateways ausgelesen und digital erfasst. Dadurch sind keine Eingriffe in die sensible SPS-Steuerung der Maschine nötig. Über das Netzwerk/ Internet werden die Daten anschließend an eine Software übermittelt, die die Daten visualisiert, analysiert und gegebenenfalls mit anderen Produktionsdaten vereint. Dadurch können die Maschinenzustände jederzeit und ortsunabhängig, zum Beispiel über ein Dashboard, überprüft werden und die Basis für die Planung, Steuerung und Optimierung der Produktion bilden.

Liegen diese Daten von allen Maschinen vor, können in einem weiteren Schritt Produktionskennzahlen, wie die OEE (Overall Equipment Effectiveness) oder der Nutzungsgrad berechnet und prognostiziert werden.

Über ein Dashboard können Maschinenzustände jederzeit und ortsunabhängig überprüft werden.
Über ein Dashboard können Maschinenzustände jederzeit und ortsunabhängig überprüft werden. (Bild: N+P Informationssysteme GmbH)

Insbesondere die Prognose dieser Kennzahlen ermöglicht schließlich eine intelligente Automatisierung der Produktion, beispielsweise in Form von Predictive Maintenance.

Wann ist ein digitaler Retrofit möglich?

Das digitale Retrofitting ist in der Regel bei jeder Maschine, unabhängig von Alter und Nutzungsdauer möglich. Diverse Maschinenhersteller haben das Potential ebenfalls erkannt und bieten inzwischen selbst Retrofit-Komponenten zur Nachrüstung an. Dennoch muss ein Retrofit nicht immer die beste Alternative zu einer Neuanschaffung sein. Denn während sich manche Maschinen eher für ein Retrofitting eignen, ist die Umrüstung bei anderen enorm aufwendig und damit kostenintensiv. Daher sollte vorab stets eine Kosten-Nutzen-Analyse durchgeführt werden.

Fazit: Retrofitting bietet den idealen Einstieg zur Digitalisierung

Durch Retrofits können mit vergleichsweise geringem Aufwand viele Vorteile digitaler Technik genutzt werden. So bietet es den idealen Einstieg, um die Fertigung schrittweise zu digitalisieren und so auf Industrie 4.0 umzurüsten. Während aktuell nur wenige Unternehmen mit der Entwicklung zur Smart Factory beginnen, wird eine vernetzte Produktion in Zukunft Standard sein. Nur wer mitzieht, kann sich schließlich gegenüber dem nationalen und internationalen Wettbewerb behaupten.

Dieser Artikel stammt von unserem Partnerportal Industry of Things. Verantwortlicher Redakteur: Sebastian Human

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