Jumo befindet sich auf einem dynamischen Entwicklungspfad hin zu einem führenden System- und Lösungsanbieter der industriellen Sensor- und Automatisierungstechnik. Dieser Wandel wird deutlich anhand der Integration und Vernetzung moderner Technologien wie Single Pair Ethernet (SPE), IO-Link und Sensor-to-Cloud-Kommunikation in die Jumo-Systemwelt. Diese Technologien haben für das Fuldaer Unternehmen enormes Potenzial, schaut man auf die zahlreichen Branchen die im Bereich der industriellen Automatisierung beliefert werden. Denn die Machine-to-Machine (M2M) Kommunikation als ein wesentliches Element der Industrie 4.0 gewinnt unter Kosten- und Effizienzgesichtspunkten immer mehr an Bedeutung.
Single Pair Ethernet ist eine wegweisende Entwicklung in der Welt der industriellen Kommunikationstechnologien. Ursprünglich in der Automobilindustrie entwickelt, bietet SPE erhebliche Vorteile für die industrielle Automatisierung. Es nutzt nur ein einzelnes Adern-Paar für die Datenübertragung. Das ermöglicht eine schlankere, kostengünstigere und einfachere Infrastruktur, während hohe Datenübertragungsraten aufrechterhalten werden. SPE unterstützt Datenraten von bis zu ein Gbit/s bei einer Leitungslänge von 40 Metern und ermöglicht eine konsistente Datenübertragung bis hin zur Feldebene. Jumo verwendet den 10Base-T1L Standard bei einer geringeren, aber dennoch vollkommen ausreichenden Datenübertragung von zehn Mbit pro Sekunde. Hierbei kann eine Leitungslänge von bis zu 1.000 Metern realisiert werden.
Die Vorteile von SPE umfassen Platz- und Gewichtsersparnis, einfachere Installation, Kostenersparnis, längere Reichweite, schnellere Datenübertragung und integrierte Stromversorgung via PoDL. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich SPE für die Vernetzung im Rahmen des Industrial Internet of Things (IIoT) und der Industrie 4.0. Anforderungen an eine immer stärkere Vernetzung von Geräten und datengesteuerte Entscheidungsfindung werden so erfüllt.
IO-Link ist eine Kommunikationstechnologie, die bei Jumo seit vielen Jahren Teil des Produktportfolios ist. Es sorgt hierbei für den nahtlosen Austausch zwischen Sensoren, Aktuatoren und dem Steuerungssystem. Als die erste standardisierte IO-Technologie für die Kommunikation mit Sensoren und Aktuatoren ermöglicht IO-Link eine bidirektionale, digitale Punkt-zu-Punkt-Industrienetzwerkprotokollierung. Die Schlüsselfunktionen von IO-Link beinhalten bidirektionale Kommunikation, Geräteparametrisierung, umfassende Diagnosefähigkeiten und Flexibilität bei der Unterstützung einer Vielzahl von intelligenten Jumo-Geräten. IO-Link spielt ebenso eine zentrale Rolle bei der Realisierung von Smart Manufacturing und der vierten industriellen Revolution, indem es eine intelligente Lösung zur Verbesserung von Produktionsprozessen, der Produktionseffizienz und Arbeitssicherheit bietet.
Die Machine-to-Machine (M2M) Kommunikation ist ebenso ein wesentliches Element der Industrie 4.0. Sie bezieht sich auf den automatisierten Datenaustausch zwischen Maschinen, Anlagen und Geräten, oft über ein Netzwerk, ohne menschliche Intervention. Diese Kommunikation ermöglicht es Maschinen, Informationen auszutauschen, Aufgaben zu koordinieren und Entscheidungen zu treffen, die auf Echtzeitdaten basieren. M2M-Kommunikation bezieht sich auf den direkten Datenaustausch zwischen Geräten, Maschinen, Sensoren und Steuerungssystemen wie dem Jumo Varitron 500. Diese Kommunikation erfolgt in der Regel über drahtlose oder verkabelte Netzwerke und ist ein zentraler Bestandteil von Automatisierungs- und Überwachungssystemen in verschiedenen Industrien. Das Konzept ist eng mit dem Internet der Dinge (IoT) verbunden, wobei der Schwerpunkt auf der Interaktion zwischen Maschinen liegt. In der M2M-Kommunikation spielen SPE und IO-Link eine entscheidende Rolle. SPE ermöglicht die schnelle und effiziente Übertragung großer Datenmengen über ein einzelnes Adern-Paar, was in komplexen Automatisierungsumgebungen von großem Nutzen sein kann. Durch die Integration von SPE können Maschinen und Sensoren über größere Entfernungen kommunizieren und Daten effizienter übertragen. Die IO-Link Technologie punktet durch die Bereitstellung einer robusten und flexiblen Plattform für den Austausch von Sensordaten und Steuersignalen. Mit seiner Fähigkeit zur bidirektionalen Kommunikation ermöglicht IO-Link detaillierte Diagnosen und Echtzeit-Feedback von Sensoren und Aktuatoren, was für die präzise Steuerung und Überwachung in M2M-Netzwerken unerlässlich ist. Jumo hat diese Vorteile erkannt und beide Technologien erfolgreich in sein Produktportfolio integriert.
M2M-Kommunikation findet in vielen Bereichen der Industrie 4.0 Anwendung, wie zum Beispiel in der Fertigungsautomatisierung. M2M ermöglicht hier eine präzise Kontrolle und Überwachung von Fertigungsprozessen. Maschinen können Zustandsdaten austauschen und Prozesse basierend auf Echtzeitinformationen anpassen. Ein weiterer Punkt ist die prädiktive Wartung wodurch die ständige Überwachung der Gerätezustände realisiert und vorbeugende Wartungsmaßnahmen ausgelöst werden, bevor Fehler auftreten. Energiemanagement innerhalb der M2M-Technologie kann zur Überwachung und Steuerung des Energieverbrauchs eingesetzt werden, um Effizienz zu steigern und Kosten zu senken. Die Logistik und das Supply Chain Management ermöglicht in diesem Zusammenhang eine verbesserte Nachverfolgung und Verwaltung von Lagerbeständen sowie Transportmitteln.
Nicht nur die M2M-Kommunikation, sondern auch die Sensor-to-Cloud-Technologien spielen eine entscheidende Rolle in der digitalen Transformation der industriellen Automatisierung. Sie ermöglichen die direkte Übertragung von Sensordaten in die Cloud, wo diese für Analysen, Entscheidungsfindungen und Prozessverbesserungen genutzt werden können. Diese Entwicklung ist ein zentraler Bestandteil von Industrie 4.0 und des Industrial Internet of Things (IIoT). Sensor-to-Cloud bezieht sich bei Jumo auf die Verbindung von smarten Sensoren in industriellen Umgebungen direkt mit der Jumo-Cloud. Diese Verbindung erlaubt es, Daten von Produktionsprozessen effizient zu erfassen und in nutzbare Informationen umzuwandeln. Smarte Sensoren spielen hierbei eine Schlüsselrolle, da sie ohne weitere Komponenten direkt Daten an die Cloud senden können. Dieser direkte Datenfluss ermöglicht es, Produktionsdaten schnell und effizient zu nutzen, um beispielsweise Produktivität zu steigern oder Kosten zu reduzieren.
Die Integration von SPE innerhalb dieser smarten Sensoren erweitert Sensor-to-Cloud-Lösungen und deren Möglichkeiten erheblich. SPE in Kombination mit dem im Sensor integrierten Jumo Cloud-Gateway realisiert eine robuste und effiziente Verbindung zwischen der IT und der OT-Welt. Bricht die Verbindung zum Cloud Server ab, werden Daten im smarten Sensor gepuffert und ein Alarm wird ausgelöst. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Jumo durch die Einführung neuer Technologien wie Single Pair Ethernet, IO-Link und Sensor-to-Cloud Kommunikation einen bedeutenden Schritt in Richtung eines ganzheitlichen System- und Lösungsanbieters unternimmt. Diese Technologien markieren einen wichtigen Meilenstein in der digitalen Transformation und stärken die Position von Jumo in der Welt der Industrie 4.0. Mit ihrer Fähigkeit, die Effizienz und Produktivität in der industriellen Automatisierung zu steigern, sind SPE, IO-Link und Sensor-to-Cloud entscheidende Elemente auf dem Weg, zukunftsfähige und integrierte Lösungen anzubieten.
Autoren:
Michael Wiener (Produktmanager Automatisierungssysteme, Jumo)
Nico Müller (Produktmanager Software, Jumo)
