O+P Fluidtechnik 4/2025

DIGITALISIERUNGDigitale

DIGITALISIERUNGDigitale Zwillingekönnen etwa bei derÜberwachung, Analyseund Optimierung vonBetriebsabläufenhydraulischer AnlagenVorteile bringenINDUSTRIE 4.0 IN DER HYDRAULIKANALOGE POWER TRIFFTSMARTE SENSORIKDie Hydraulik galt lange als klassischerAnalogbereich. Leistungsstark, robust undlanglebig – aber kaum digital. Das ändert sichgerade rasant. Der folgende Artikel zeigt auf,welche digitalen Lösungen in der Hydraulikschon heute funktionieren, wo Hersteller undAnwender noch die Bremse drücken und welcheEntwicklungen die Zukunft prägen werden.sis zu schaffen, bedarf es der Bereitschaft der Anlagenbetreiberihre Daten zur Verfügung zu stellen.Schwingungsbasierte Systeme, die dem Stand der Technik entsprechen,erkennen Kavitation, und damit eine Hauptverschleißursache,zuverlässig. Sie sind aber nicht in der Lage Rückschlüsseauf den Zustand der Pumpen zu treffen. Vor diesem Hintergrundarbeitet die HyPneu GmbH Hydraulik und Pneumatik aus Chemnitzmit virtueller Sensorik und leitet aus Betriebsparametern denWirkungsgrad der Pumpe ab – einem Hauptverschleißindikator.Die Methode funktioniert zuverlässig, allerdings sind mehrereSensoren erforderlich. Dabei handelt es sich derzeit allerdingsnoch um keine KI-basierte Auswertung – diese ist aber in Planung.PRODUKTE UND ANWENDUNGENModerne Sensorik erlaubt die präzise Erfassung vonDruck, Temperatur, Durchfluss, Vibrationen undweiteren Parametern in Echtzeit. Diese Daten könnennicht nur zur Prozessüberwachung genutzt werden,sondern ermöglichen Condition Monitoring und PredictiveMaintenance – zwei der zentralen Versprechen von Industrie 4.0.Eine vorausschauende Wartung im Sinne von Industrie 4.0lässt sich auch in Hydrauliksystemen realisieren, allerdings nochmit gewissen Einschränkungen, wie das folgende Beispiel zeigt:Ein Hydraulikaggregat mit integrierter Sensorik kann einen kritischenVerschleiß an der Pumpe durch veränderte Schwingungsmusteridentifizieren. Auf Grundlage dieser Sensordaten lassensich vorrausschauend Wartungsarbeiten durchführen respektiveBauteile austauschen und ungeplanten Stillstände entgegenwirken.Allerdings ist die Überwachung der Anlage mithilfe von Daten,die rein auf Schwingungsmuster-Veränderungen basieren,keine hundertprozentige Lösung. Dafür sind die Effekte undRückkopplungen aus dem System häufig zu stark überlagert undzu variabel. Um ein Teaching sinnvoll zu realisieren, fehlen Datensätzeund die Anlagen sind zu divers. Um die nötige Datenba-DER DIGITALE ZWILLING RÜCKT NÄHERAuch jenseits der Sensorik entwickelt sich die Hydraulik weiter inRichtung Vernetzung. Immer mehr Komponenten lassen sichüber Schnittstellen wie IO-Link oder OPC UA direkt in Maschinensteuerungenoder sogar cloudbasierte Systeme einbinden.Diese Schnittstellen funktionieren wie gemeinsame Sprachen,die einen standardisierten und zuverlässigen Informationsaustauschzwischen Komponenten ermöglichen. Das Ergebnis: Hydraulikdatenkönnen heute in Echtzeit erfasst und automatischan übergeordnete Systeme weitergeleitet werden – etwa für dieWartungsplanung, zur Optimierung von Prozessen oder für langfristigeAnalysen.Ein besonders vielversprechendes Konzept in diesem Zusammenhangist der digitale Zwilling. Darunter versteht man ein virtuellesModell des realen hydraulischen Systems. Je nach Anwendungkann ein digitaler Zwilling für folgende Zwecke eingesetztwerden: Wartungsaufgaben dokumentieren und Mitarbeiter der Kundenfür Wartungsaufgaben ertüchtigen Wissen der Anlagenplaner konservieren Personal für komplexe Anlagen anlernen22 O+P Fluidtechnik 2025/04 www.oup-fluidtechnik.de

Derzeitige Forschungsthemen zur Weiterentwicklung des digitalenZwillings sind: Abbildung dessen aktuellen Zustands sowieBetriebsdaten in Echtzeit über den digitalen Zwilling, umAbweichungen oder kritische Zustände frühzeitig zu identifizierenund mittels Simulationen Optimierungsmöglichkeiten oderdrohende Störungen aufzeigen.Auch wenn digitale Zwillinge in der Hydraulik noch nicht flächendeckendeingesetzt werden, zeigen erste Projekte inanspruchsvollen Anlagen, dass sie konkrete Vorteile bringenkönnen – etwa bei der Überwachung, Analyse und Optimierungvon Betriebsabläufen.INDUSTRIE 4.0 MASSENTAUGLICH MACHENIndustrie 4.0 steht vor dem Übergang von der konzeptionellenEbene in die flächendeckende Umsetzung. Der Fokus liegt künftigweniger auf neuen Visionen, sondern auf der konkreten,wirtschaftlich tragfähigen Integration bereits verfügbarer Technologienin den industriellen Alltag.Ein zentrales Thema ist die Interoperabilität: Systeme undKomponenten verschiedener Hersteller müssen ohne aufwendigeIntegrationsprojekte miteinander kommunizierenkönnen. Offene Standards wie OPC UA, MQTT oder EthernetbasierteKommunikation mit Echtzeitfähigkeit (TSN) setzensich zunehmend durch und schaffen die Grundlage für herstellerunabhängige,durchgängige Datenflüsse. Parallel dazuverlagert sich die Intelligenz näher an den Prozess. Sensoren,Aktoren und Steuerungskomponenten werden mit eigener Rechenleistungausgestattet, um Daten dezentral auszuwerten.So können Maschinen bereits auf der Edge-Ebene selbstständigauf sich ändernde Betriebsbedingungen reagieren, ohneauf zentrale Systeme angewiesen zu sein. Das erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit,reduziert die Netzwerklast und verbessertdie Robustheit der Systeme.Auch bei der Datennutzung selbst findet ein Wandel statt. Esgeht nicht mehr nur darum, möglichst viele Messwerte zu sammeln,sondern diese in einen konkreten Zusammenhang zu setzen.Die Verknüpfung von Prozessdaten, Zustandsdaten undQualitätskennzahlen ermöglicht es, Ursachen für Abweichungenschneller zu identifizieren und Prozesse gezielt zu optimieren.Ein weiteres zentrales Element wird die automatisierte Anomalieerkennungsein. Durch Machine-Learning-Verfahren lassensich Muster im Maschinenverhalten erkennen, die aufbevorstehende Ausfälle oder Ineffizienzen hinweisen. DieseTechnologien entwickeln sich rasant weiter und werden zunehmendindustrietauglich – robust, interpretierbar und integrierbarin bestehende Systeme.Nicht zuletzt rückt das Thema Rückverfolgbarkeit weiter inden Vordergrund. Vom Rohmaterial bis zur fertigen Baugruppesollen alle Prozessschritte lückenlos dokumentiert und abrufbarsein. Voraussetzung dafür ist eine strukturierte, automatisierteund durchgängige Datenerfassung über alle Ebenen derFertigung hinweg – ohne manuelle Insellösungen oder Medienbrüche.Das Unternehmen HyPneu begleitet Betreiber bei genau diesenSchritten: von der Auswahl geeigneter Komponenten biszur Integration in bestehende Systeme. Dabei steht nicht nurdie Technologie im Fokus, sondern auch ihre praxistauglicheUmsetzung im betrieblichen Alltag. Ziel ist es, die Hydraulik zukunftsfähigzu machen – intelligent, effizient und bereit für dienächste industrielle Revolution. HyPneu hat sich zur Aufgabegemacht, gemeinsam mit den Betreibern effizientere und wartungsfreundlicheHydraulikanlagen zu entwickeln, die den Bedürfnissender Betreiber entsprechen.KEIN RATEN.KEINEAUSFALLZEIT.MegaCrimp eliminiert das Schälen, reduziertVerschmutzungen und Installationsfehler.Das einteilige Design vereinfacht die Montage imFeld oder in der Werkstatt mit geringer Einschubkraftund voller Einschubkontrolle - halten Sie IhreHydrauliksysteme effi zient und sicher in Betrieb.• Eine Armatur für alle - die perfekte Symbiosemit MegaSys Drahtgefl echt Schläuchen• Einteilige, schälfreie Ausführung - schnelle und saubereMontage ohne Verschmutzungsrisiko• Einzigartiger „C“ Einsatz – gewährleistet leckagefreieAbdichtung über alle Schlauchtypen hinweg• 600.000 Zyklen Impulsfestigkeit - bewährteLangzeitperformance unter Druck• 400-Stunden Korrosionsbeständigkeit - Schutz unterrauen BedingungenBilder: Hypneuwww.hypneu.deERFAHREN SIE MEHRGATES.COM