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Sensoren bilden die Grundlage für das digitale Abbilden und Auswerten von Prozessen, Strukturen, Maschinen, usw. Ohne die richtige Sensorik an der richtigen Position fehlen wichtige Einblicke. Man beraubt sich der Möglichkeit,
Mit der Verwendung von Sensorik kann sich dies jeder ermöglichen. Aber wie startet man? Auf was muss man achten? Und was ist überhaupt Sensorik?
All diese Fragen zur grundlegenden Verwendung von Sensorik werden kurz und knapp hier beantwortet!
Verwendung von Sensorik
Details zur grundsätzlichen Verwendung von Sensorik
Das Thema Sensorik ist extrem vielfältig. Man spricht immer dann von Sensorik im Sinne von Hardware, wenn mit Hilfe von physischen Geräten Daten digital erfasst werden können. Das kann beispielsweise eine Messstation sein, um die Umgebungsdaten wie Temperatur, Luftfeuchte und Luftdruck zu erfassen oder auch ein komplettes Gebäude, in dem z.B. die Lichttechnik aktiv durch Sensoren gesteuert wird. Für alle gewünschten Messdaten ist es notwendig, dass der richtige Sensor eingebaut ist – denn nur selten kann ein einzelner Sensor unterschiedliche Messdaten erfassen.
Sensorik ist die Grundlage zur Generierung von Daten – ohne Sensorik keine Daten und ohne Daten keine Datennutzung oder Vernetzung oder Regelung von Maschinen, Prozessen, o.ä. Wird in Richtung Digitalisierung vom Unternehmen gedacht, muss Sensorik als die Grundvoraussetzung zur Entstehung eines vernetzen und smarten Unternehmens gesehen werden. Durch Daten können Komponenten, Maschinen, Arbeitsbereiche, Menschen, … miteinander vernetzt werden und datenbasiert miteinander arbeiten und aufeinander reagieren.
Daher muss das Thema Sensorik von Unternehmen und für Produkte mit bzw. neu gedacht werden, um einen effektiven Unternehmens- und vor allem Kundenmehrwert zu kreieren.
Je älter Maschinen oder Prozesse sind, umso unwahrscheinlicher ist, dass die gewünschte Sensorik schon installiert ist und Daten generiert. Je neuer, umso größer ist die Wahrscheinlichkeit, weil häufig schon digitale Steuerungen installiert sind.
Es gibt daher eine stufenweise Herangehensweise:
Diese Fragen sind abhängig vom Einsatzfall, dem vorhandenen Budget und dem gewünschten Ziel, das erreicht werden soll, unterschiedlich zu beantworten.
Es gibt einige generelle Überlegungen, auf die man bei Sensorik achten sollte:
All diese Punkte gelten bei Einbau zusätzlicher Sensorik genauso wie beim Kauf von neuen, digitalen Maschinen für das Unternehmen. Ein Nachrüsten ist möglich, ist aber in jedem Fall teurer und mit mehr Aufwand verbunden als eine direkte Bestellung mit den richtigen Sensoren.
Es gibt eine sehr große und vielfältige Menge an Sensorik, die zu unterschiedlichen Zwecken eingesetzt werden. Dabei können unterschiedliche Messmethoden das gleiche Messergebnis liefern wie z.B. Temperatur. Trotzdem muss die richtige Messmethode für den eigenen Einsatzfall ausgewählt werden.
Am Beispiel Temperatur:
Liegt eine staubige Umgebung vor, kann Temperaturmessung mittels IR nur schwer durchgeführt werden während bei beweglichen Bauteilen eine Kontakt-Temperaturmessung nicht unbedingt zweckhaft ist.
Zur Strukturierung werden die unterschiedlichen Eigenschaften differenziert, die mit unterschiedlichen Messmethoden analysiert werden können. Es kann Sensorik eingebaut werden zur Messung von:
keine Gewähr für Vollständigkeit!
Details zu diesen Arten von Sensorik sind zu finden unter Mit diesen 9 Arten von Sensorik wird Ihre Digitalisierung erfolgreich!
Datenbasierte Einflüsse erkennen und ihnen entgegenwirken – das ist der Wunsch vieler Firmen. Dies kann nur erreicht werden, wenn die eingebaute Sensorik die Daten auch zuverlässig misst und überträgt.
Auch hat jedes manuelle Eingreifen ohne digitales Nachverfolgen einen Einfluss auf die digital aufgezeichneten Daten. Manuelle Apparaturen oder Vorgänge machen Sinn, wenn
Sobald Parameter für die Auswertung benötigt werden, man regelmäßige einstellen muss oder der Aufwand für die manuellen Arbeiten hoch ist, macht Digitalisierung = Einbau von Sensorik, Automatisierung, o.ä. Sinn. Generell sind immer Kosten vs. Nutzen im Blick zu halten.
Daten werden generell meist als Analogsignal ausgegeben und müssen anschließend eingebunden und in ein digitales Signal übersetzt werden. Das digitale Signal liefert dann die Daten, die mit zur Verfügung stehender Software ausgewertet werden können.
Nicht immer besteht die Möglichkeit, die gewünschte Messgröße direkt zu messen bzw. aufzuzeichnen. In einem solchen Fall muss man sich mit indirekten Messgrößen beschäftigen. Welche indirekten Messgrößen können eine Aussage über meine direkte Messgröße liefern?
Als Beispiel: Wie stark dehnt sich etwas aus? In diesem Fall kann z.B. die Temperatur gemessen werden, da diese einen direkten Einfluss auf die Ausdehnung haben wird. Gleichzeitig kann auch ein Kraftmesser installiert werden, der die durch die Ausdehnung aufgebrachte Kraft misst. Kombiniert man Temperatur und Ergebnisse der Kraftmessung miteinander unter Verwendung der richtigen Formeln, kann man identifizieren, wie groß die Ausdehnung ist und welcher Anteil auf einen Temperatur-Effekt zurückzuführen ist.
Dieses Vorgehen der indirekten Messung sollte bei der Auswahl von Sensorik auch im Blick gehalten werden.
Auswahl und Einbau von Sensorik muss gut durchdacht werden. Es müssen die richtigen Daten an den richtigen Stellen aufgezeichnet werden, um einen Prozess, eine Maschine oder einen Ablauf ansatzweise richtig digital darstellen zu können.
Das Wann und Wo und Wie zum Einbau von Sensorik ist daher unter Diese 3 großen Herausforderungen müssen Sie beim Einbau von Sensorik beachten dargestellt.
Beim Thema Kosten der Digitalisierung in Form von Sensorik kann man keine pauschale Aussage treffen. Sensorik beginnt schon bei wenigen Euros, ist aber stark abhängig von der Menge an Sensorik und den Anforderungen.
Details zu den Kostenpunkten, die beim Einsatz von Sensorik einfallen sind unter 15 unweigerliche Kostenpunkte bei Anschaffung und Betrieb von Sensorik und wie man sie umgehen kann dargestellt.
Pauschale Aussagen beim Thema Sensorik sind leider nicht möglich. Jeder Anwendungsfall ist gezielt und umfassend zu betrachten und es muss speziell die Frage nach Kosten vs. Nutzen fokussiert werden.
Generell gilt:
Sensorik = Grundvoraussetzung
ohne vernetzungsfähige Sensorik ist keine intelligente Vernetzung zwischen Systemen, Infrastruktur, Software, Mensch & Maschine, … möglich. Fortschritt in Form von Digitalisierung beginnt mit dem Einsatz der richtigen Technologie am richtigen Ort.
Sensorik = zielgerichtet
Sensorik soll bekannte Schwachstellen abdecken, um zukünftige Probleme schon vor Auftreten zu erkennen. Es gilt daher, den IST-Zustand zu erheben und diesen mit notwendiger Sensorik auszustatten, sodass der gewünschte SOLL-Zustand erreicht werden kann.
Sensorik = Auswertung
ohne die richtige Software ist jegliche Sensorik häufig nur Dekoration, weil man die Daten nicht visualisieren oder auswerten kann. Durch die Auswahl der richtigen Software kann man das volle Potential der Daten ausschöpfen!
1 Überblick Sensorik / VDMA Werkzeugkasten 05.03.2021
Carina Hambrock ist Technikerin und begeistert von Digitalisierung in den unterschiedlichen Facetten. Sie liebt es, neue Techniken und Technologien genauso wie auch neue Menschen und Sichtweisen kennenzulernen. Sie ist Herausgeber von my-digital-revolution.com und vernetzt dort praktisches Wissen von sich selbst und anderen , um möglichst alle zum Verständnis und zur erfolgreichen Umsetzung von Digitalisierung und digitaler Revolution zu befähigen.