{"id":124562,"date":"2022-05-24T11:32:28","modified":"2024-04-17T16:33:18","slug":"retrofit-macht-anlagen-fit-fuer-die-digitalisierung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.tele-online.com\/en\/news\/retrofit-macht-anlagen-fit-fuer-die-digitalisierung\/","title":{"rendered":"Retrofit macht Anlagen fit f\u00fcr die Digitalisierung"},"content":{"rendered":" \n

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Wer den Maschinenpark fit f\u00fcr das digitale Produktionszeitalter machen m\u00f6chte, muss viel Geld in neue Anlagen investieren, oder? Nicht unbedingt. In sehr vielen F\u00e4llen k\u00f6nnen bestehende analoge Anlagen (das so genannte \u201eBrownfield\u201c) recht einfach mit smarten Technologien erweitert werden, um Daten zu senden oder zu empfangen. Das Zauberwort dabei hei\u00dft \u201eretrofit\u201c, also das Nachr\u00fcsten von kommunikationsf\u00e4higen Komponenten, wie Sensoren oder Schnittstellen. Aber wie geht man das an?<\/p>\n

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Ein klares Ziel definieren<\/h3>\n

Beim IoT geht es grob gesagt darum, digitale Dienste anzubieten, die auf Produktdaten basieren. Diese m\u00fcssen \u00fcber geeignete Schnittstellen bereitgestellt werden, so dass z. B. ein Datenlogger die Informationen abrufen kann.
Zuerst einmal muss jedoch klar sein, welchen Nutzen man sich von einer Industrie-4.0-Retrofit-L\u00f6sung erwartet. Denn durch die Vernetzung von Maschinen ergeben sich nahezu unbegrenzte M\u00f6glichkeiten, Daten zu erheben. Aber welche Daten brauche ich \u00fcberhaupt? Wie bereite ich sie auf, wem stelle ich sie zur Verf\u00fcgung und wie verarbeite ich sie sinnstiftend? Erwarte ich mir eine Kosteneinsparung durch Predictive Maintenance? Oder sollen die Daten die Qualit\u00e4t verbessern? Vielleicht ist mein Ziel ja sogar Machine-Learning und das Retrofit ver\u00e4ndert gleich mein gesamtes Businessmodell. Es braucht also eine Strategie.<\/p>\n

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Festlegen, welche Daten erhoben werden<\/h3>\n

Wenn klar ist, was das Ergebnis sein soll, geht es an die Bedarfsanalyse und man legt fest, welche Daten gemessen, \u00fcbertragen und gespeichert werden sollen. F\u00fcr diese Aufgabe bietet der \u201eLeitfaden Retrofit f\u00fcr Industrie 4.0\u201c des VDMA eine praktische Checkliste als Unterst\u00fctzung (https:\/\/www.vdma.org\/viewer\/-\/v2article\/render\/3674210<\/a>). Anforderungen an die ben\u00f6tigte Hardware flie\u00dfen hier ebenso ein, wie die Umgebungsbedingungen vor Ort. Dar\u00fcber hinaus wird bestimmt, was mit den erfassten Daten passieren soll. Werden sie nur ausgelesen und archiviert oder verkn\u00fcpft und anderen Systemen zur Verf\u00fcgung gestellt? Danach richtet sich der Bedarf an Netzwerk-, und IT-Infrastruktur.<\/p>\n

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Externe Sensoren als Datenquelle<\/h3>\n

Wenn die Grundlagen klar sind, geht es konkret an die Nachr\u00fcstung der Maschinen und Anlagen. Falls die bestehende Anlage keine Sensoren zur Verf\u00fcgung stellt, k\u00f6nnen beispielsweise nicht-invasive Sensoren eingesetzt werden, um Daten auszulesen. Diese externen Sensoren werden an das Geh\u00e4use geklebt, mit Magneten befestigt oder in Silikonh\u00fcllen eingebettet. Wichtig dabei: die Sensoren m\u00fcssen unter harten Industriebedingungen (Verschmutzungen durch Sp\u00e4ne, Staub oder K\u00fchlschmierstoffe oder Umgebungsbedingungen, wie Hitze oder K\u00e4lte) zuverl\u00e4ssig und wartungsfrei funktionieren.
Mit dem Einsatz von passenden externen Sensoren l\u00e4sst sich dann zum Beispiel \u201ePredictive Maintenance\u201c, also vorausschauende Wartung umsetzen. Hier k\u00f6nnen unter anderem Betriebszust\u00e4nde, Laufzeiten, Geschwindigkeiten, Umdrehungen oder Temperaturen gemessen und analysiert werden.<\/p>\n

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Netzwerkschnittstellen und Bandbreiten<\/h3>\n

Damit die Daten von Maschinen und Anlagen im IoT einen Mehrwert liefern k\u00f6nnen, m\u00fcssen sie miteinander verkn\u00fcpft und f\u00fcr die Analyse \u00fcbersichtlich aufbereitet werden. Beim Aufbau der Netzwerkinfrastruktur h\u00e4ngt die Auswahl der Kommunikationstechnologien von der maximalen Reichweite, der \u00dcbertragungsgeschwindigkeit und der Zykluszeit ab. Je nach Anwendung kommen kabelgebundene Systeme oder Funknetze, wie WLAN, Bluetooth oder GSM zum Einsatz.
Das Tor zur Datenplattform bildet ein IIoT-Gateway, an dem die Daten aller Sensoren zusammenkommen. Es \u00fcbersetzt die unterschiedlichen digitalen Protokolle der Sensordatenquellen in eine einheitliche Industrie 4.0-konforme Kommunikation und ordnet den Messwerten unter anderem Zeitstempel und Metadaten zu. Wie bei allen \u00dcbertragungstechnologien, muss auch bei Mobilfunk\u00fcbertragen auf eine sichere Verbindung via Verschl\u00fcsselung geachtet werden. Besonders, wenn sich die Datenplattformen in der Cloud im Internet befindet.<\/p>\n

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Daten live beobachten auf der Datenplattform<\/h3>\n

Damit die Sensordaten sinnvoll verarbeitet werden k\u00f6nnen, sammelt man sie auf einer Datenplattform. Hier k\u00f6nnen sie \u00fcbersichtlich dargestellt, analysiert und an ERP-Systeme oder Endger\u00e4te (PC, Handy) weiterverteilt werden. Zustands-, Energieverbrauchs- oder Verlaufsinformationen geben Aufschluss \u00fcber den Zustand der Anlagen. Bei Abweichungen oder im Fehlerfall ist es m\u00f6glich, dass das IoT-System via SMS oder E-Mail automatisch einen Alarm an das Wartungspersonal sendet. Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glicht die Analyse von Langzeitdaten R\u00fcckschl\u00fcsse auf k\u00fcnftige Ereignisse und er\u00f6ffnet einen gro\u00dfen Spielraum f\u00fcr die Optimierung.
Das l\u00e4sst bereits erahnen, dass sich auf einer Datenplattform im Laufe der Zeit immense Datenmengen ansammeln. Deshalb ist es schon bei der Planung am Anfang wichtig festzulegen, welche Daten gesammelt werden und was mit ihnen geschehen soll. Es macht beispielsweise Sinn, \u00a0Daten vermehrt im Edge, also im Sensor oder an der Maschine direkt, zu verarbeiten und nur die relevanten Daten weiter auf die Plattform weiterzuleiten.<\/p>\n

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Zusammenfassung<\/h3>\n

Wenn Sie \u00fcber Retrofit-L\u00f6sungen f\u00fcr Ihren Maschinen- und Anlagenpark nachdenken, dann sollten Sie folgende Schritte ber\u00fccksichtigen:<\/p>\n