Internet of Things: Maschinen in das IoT

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In der Regel laufen Maschinen nach der Auslieferung durch den Hersteller autark und ohne dass der Hersteller weiß, wie der Zustand seiner Maschine im Feld ist. Dabei könnten Maschinen, Komponenten und Sensoren genau hierüber Auskunft geben. Und Hersteller ihre Maschinen verbessern und Betreiber auf Fehler oder mögliche Ausfälle hinweisen.
Mit Industrie 4.0 kam die Idee auf, die vorhandenen Daten besser zu nutzen und viele Komponenten- und Maschinen-Hersteller haben den Weg freigemacht, um die Daten, die in der Maschine erzeugt werden, zugänglich zu machen. Der nächste Schritt besteht darin, diese Daten global zusammenzuführen, so dass diese auch sinnvoll genutzt werden können.

Daten sinnvoll nutzen
Ein Anbieter, der sich genau mit diesem Thema befasst, ist Axoom. Im Oktober 2016 hat das Tochterunternehmen von Trumpf die Axoom-IoT-Plattform vorgestellt und einen gleichnamigen Geschäftsbereich eröffnet. Diese Plattform ebnet den Daten sprichwörtlich einen direkten Weg ins Internet of Things (IoT). Darüber erhalten Maschinenanbieter eine Möglichkeit, sich mit ihren Maschinen, Komponenten und Sensoren zu vernetzen, und zwar weltweit. Auf diese Weise können sie bei Problemen schnell reagieren, Produktionsprozesse optimieren, Updates und Wartungsarbeiten aktiv anstoßen und die Betriebskosten für den Anwender damit deutlich
senken.
„An unsere Plattform lassen sich Maschinen verschiedener Hersteller anbinden. Dadurch können einerseits Maschinenhersteller mit allen Geräten im Feld kommunizieren und bessere Services anbieten, andererseits erhalten Anwender in den Fertigungsunternehmen ein digitales Abbild ihrer kompletten Produktionshallen“, erläutert Axoom-Geschäftsführer Florian Weigmann. Dazu lassen sich mit Axoom digitale Services und Apps erstellen, was auch neue Geschäftsmodelle eröffnet. Die Digitalisierung und Vernetzung von Maschinen verschafft sowohl dem Hersteller als auch dem Nutzer deutlichen Mehrwert.

In die Praxis
Einer der ersten Partner der IoT-Plattform von Axoom ist der Maschinenbauer Felss Systems. Die IT-Spezialisten von Axoom haben für Felss ein Dashboard für die Rundknetmaschine Generation e4.0 entwickelt. Dieses auf Templates basierende Performance Dashboard konnte auf der Euroblech 2016 erstmals gezeigt werden und stellt für Felss einen Echtzeitservice mit hoher Effizienz dar. Der Maschinen- und Komponentenhersteller Felss treibt damit den Anschluss der Umformtechnik an die Industrie 4.0 voran. Zudem möchte das Unternehmen im Axoom Store Smart Services anbieten, um komplexe Umformprozesse in der Rohrbearbeitung zu steuern. Dazu zählen etwa ein Assistent zur Bauteil- und Anlagenprojektierung, ein Maschineninformationssystem sowie Assistenzprogramme für die Instandhaltung, Produktionsoptimierung und Energieeinsparung. Anwender können ihre Anlagen mit diesen Diensten schrittweise erweitern. Umformmaschinen werden so noch produktiver, vermeiden Fehler und schonen Ressourcen.

Einsatz bei Rittal
Ein weiterer Anwender ist der Systemanbieter für Schaltschranktechnik und Axoom-Partner Rittal. Im Rahmen der Digitalisierung der Produktion werden auch Kühlgeräte für Schaltschränke „smart“. Vernetzte Kühleinheiten senken für Unternehmen den Überwachungsaufwand, machen Fehler frühzeitig erkennbar und vermeiden so kostspieligen Maschinenstillstand.
Rittal hat dazu gemeinsam mit Axoom eine App für die Vernetzung und Fernüberwachung seiner neuen Blue-e+-Kühlgeräte entwickelt. Um diesen Service zu nutzen, verbindet Rittal bei Bedarf seine Kühlgeräte mit der IoT-Plattform und überträgt Daten wie Temperatur oder aktuellen Zustand in gängigen Protokollen wie OPC UA oder SNMP in die Axoom-Cloud.

Die Bereiche der Lösungen
Die Axoom-IoT-Lösungen sind vorerst in vier Bereiche gegliedert: Das Connection Center hilft Maschinenherstellern, ihre Geräte im Feld anzubinden und zu verwalten, um die Verfügbarkeit und den Service zu verbessern. Für den Endkunden lassen sich auf diese Weise teure Ausfallzeiten reduzieren. Auch der zweite Baustein, das Condition Monitoring, bietet deutliche Vorteile: Die Zustandsüberwachung macht Produktionsprozesse beim Endkunden transparent und vorhersehbar, Hersteller können das Verhalten ihrer Maschinen und Komponenten automatisch überwachen.
Der dritte Bereich, Remote Services, sorgt durch proaktive Software- und Maschinen-Updates für einen verringerten Instandhaltungsaufwand. Konfigurationen, Software-Updates und Fehlerbehebungen sind aus der Ferne möglich. Noch tiefere Erkenntnisse liefert der vierte Bereich, Analytics: Die Auswertung der erhobenen Daten hilft dabei, die Produktivität deutlich zu steigern. Hersteller sind in der Lage, die Leistungen ihrer Anlagen unter realen Produktionsbedingungen zu analysieren und die gewonnenen Ergebnisse zur Produktoptimierung zu nutzen.

Apps und Dashboards
Daten-Services aus all diesen Bereichen können Maschinenhersteller ihren Endkunden in Form von Apps zur Verfügung stellen. Von Axoom angebotene Dashboard-Templates helfen beispielsweise dabei, schnell und einfach Performance Dashboard Apps zu entwickeln. So können Maschinenhersteller ihren Kunden ohne großen Zeitaufwand einen erheblichen Nutzen bieten.
Axoom bietet zum Einstieg ein „Axoom IoT Starter Kit“ für bis zu fünf Maschinen an. Interessierte können es sechs Monate lang zu einem günstigen Preis testen. Das Angebot umfasst das Connection Center zur Vernetzung, das Performance Dashboard für die Maschinen-Analyse und die Funktion Condition Monitoring.

Transparenz und IT-Sicherheit
Großen Wert legt Axoom auf Transparenz: Alle Beteiligen wissen stets, wo die gesammelten und analysierten Daten herkommen und was mit ihnen geschieht. Weil die Angebote sehr schnell zahlreiche Verbesserungspotenziale aufzeigen, erkennen Hersteller wie auch Endanwender direkt den Mehrwert, den sie aus der gegenseitigen Verfügbarkeit der Daten ziehen können. Dabei werden nur Daten erfasst, deren Nutzung die Kunden zustimmen und die somit für Optimierungszwecke freigegeben sind. Das verhindert, dass Unbefugte Zugriff auf sensible Unternehmensdaten haben. Kommt zur Datenübertragung zudem das Kommunikationsmodul „Axoom Factory Gate“ zum Einsatz, sind die Daten auf einem bisher von vielen Unternehmen nicht erreichten Sicherheitsniveau unterwegs.
Das Axoom Factory Gate ist in der Lage, die Sensor- und Maschinendaten aller angebundenen Geräte – egal welchen Herstellers – zu sammeln und verschlüsselt zur Visualisierung und Auswertung an die IoT-Plattform zu senden. Mobile Zugriffe auf die Plattform und die einzelnen Maschinendaten sind dabei jederzeit möglich – allerdings kommunizieren die tragbaren Geräte nicht mit den Datenlieferanten selbst, sondern immer über das Axoom Factory Gate. Dieses basiert auf einem mehrstufigen Sicherheits- und Verschlüsselungskonzept, um eine sichere Datenübertragung auf Komponenten-ebene (komponentenspezifische IDs), Transportebene (TLS/HTTPS), Applikationsebene (Verschlüsselung von Nachrichten) und Anwenderebene (Benutzername/Passwort) zu erreichen. Eine genaue Zugriffskontrolle innerhalb der Fabrik und aus der Fabrik heraus ist damit sichergestellt, unsichere eingehende Verbindungen sind ausgeschlossen.

Fazit
Mittels IoT lassen sich schnell und einfach beliebige OEM-Geräte vernetzen und verwalten. Damit werden alle in der Fertigung installierten Komponenten gemeinsam kontrollierbar, etwa für Dienstleistungen wie Zustandsüberwachung, Kundendienst, Ferndiagnose oder vorbeugende Wartung. „Unsere IoT-Lösungen eröffnen völlig neue Geschäftsmodelle, weil sich damit unglaublich viele Dinge problemlos über zentrale Koordinationspunkte verbinden lassen“, kommentiert Axoom-Geschäftsführer Weigmann. jbi

Der Autor, Marc Detmers, ist Manager Marketing & Communications bei Axoom in Ditzingen.

  • Weltweit verteilte Maschinen, Komponenten und Sensoren lassen sich im Connection Center vernetzen und verwalten. Bild: Axoom
  • Mit dem Express Analyzer kann der Anwender Felddaten analysieren und verstehen. Bild: Axoom
  • Das mit dem Maschinenbauer Felss entwickelte Performance Dashboard. Bild: Axoom
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