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Wartung

Analysiert, repariert und optimiert per IoT

Die Vernetzung von Maschinen im Internet of Things markiert einen großen Schritt auf dem Weg zur Produktion der Zukunft. Unternehmen brauchen dafür Hard- und Software, Konnektivität und Speicherplatz. Der Telekommunikationskonzern Vodafone hat sein Portfolio auf die Industrie ausgerichtet und um entsprechende Dienstleistungen erweitert.

Bild: Feintool

Bild: Feintool

Vernetzte Maschinen und Produktionsprozesse sowie intelligente Fernwartungslösungen benötigen eine hochleistungsfähige, digitale Infrastruktur für die Datenübertragung. Die Herausforderung besteht darin, enorme Datenmengen schnell und sicher über Mobilfunk oder Festnetz zur Verfügung zu stellen. Mit Hilfe von Big Data-Analysen lassen sich komplexe Produktionsabläufe optimieren, indem Informationen über Prozesse und Maschinen gesammelt und nahezu in Echtzeit analysiert werden. Die Grundlage für diese digitale Revolution sind schnelle, flächendeckende Breitbandnetze wie LTE im Mobilfunk und Glasfaser Koaxialkabel im Festnetz.

Mit digitaler Komplettlösung gegen Produktionsstillstand

Das Prinzip lautet: Handeln vor der Störung. Trotz der zunehmenden Digitalisierung in Unternehmen werden weiterhin umfangreiche Wartungshandbücher gelesen oder manuelle Algorithmen abgearbeitet, während die Maschine bereits außer Betrieb ist. Diese Ausfallzeiten kosten Geld, verursachen einen hohen Logistikaufwand beim Wartungspersonal des Maschinenherstellers und komplette Produktionsstraßen stehen still. Mit IoT-Lösungen können aktuelle Maschinen- und Produktionsdaten sicher erfasst, analysiert und dazu verwendet werden, Stillstand zu verhindern. Die technische Basis hierfür liegt in leistungsfähigen Kommunikationsnetzen und in Technologien zur digitalen Vernetzung. Sie bestehen im Kern aus drei Komponenten:

  • Hardware: Sensoren zur Datenerfassung sowie eine fest verbaute Kommunikationseinheit mit integrierter SIM-Karte
  • Konnektivität: Eine mobile Datenverbindung, die weltweit Daten aus den einzelnen Steuereinheiten der Maschine übermitteln kann
  • Software und Speicher: Eine cloudbasierte Applikationsplattform mit Webportal und APIs zur Analyse und Auswertung der Messwerte sowie sichere Datenspeicher

Ein Beispiel: Das Schweizer Feinschneid-Unternehmen Feintool mit Niederlassungen in Deutschland bietet mit ‘Feinmonitoring’ seinen Kunden einen digitalen Service zur Fernüberwachung und -wartung von Feinschneidpressen an, der auf einer Vodafone-IoT-Lösung basiert. Das webbasierte Wartungs- und Analyseprogramm überwacht auf Basis der Sensordaten kontinuierlich den technischen Zustand der Maschinen sowie verschiedene Werte wie Energieverbrauch, Ölpartikelanzahl, Temperatur oder Druck. Diese Daten werden über eine Mobilfunkverbindung an die Feinmonitoring-Datenbank geschickt, dort aggregiert, analysiert und ausgewertet. Erkennt das System kritische Messwerte, bekommt der Bediener automatisch eine Information.

Nachricht kommt, bevor ein Grenzwert erreicht wird

Bisher wurde zum Beispiel die Überschreitung der maximalen Öl-Temperatur erst angezeigt, wenn der Grenzwert an der Presse erreicht war – also nur für den Bediener sichtbar. Mit dem IoT-System bekommen Anwender eine E-Mail oder SMS, bevor der Grenzwert erreicht ist. So lässt sich ein drohender Stillstand vermeiden. Neben dieser Warnfunktion leistet die Anwendung einen Beitrag zur Produktivität. Die kontinuierlich erfassten Daten summieren sich zu einem Überblick über den Betriebszustand der Maschine. Dazu zählen etwa Nutzungsgrad, Unterbrechungen und Laufzeit, aber auch die dazugehörenden Fehlermeldungen, die jederzeit über PC, Tablet oder Smartphone abgerufen werden können. Dadurch lassen sich Trends erkennen und systematische Produktivitätsprobleme angehen. Auch anstehende Reparaturen oder der Einsatz von Ersatzmaschinen können so in den Betriebsablauf eingeplant werden.

Big Data-Analysen machen Prozessketten transparent

Die Vernetzung der Maschinen bietet nicht nur einen Einblick in die Funktion der Maschinen, sondern auch der gesamten Produktion mittels Big Data-Analysen. Denn viele Industrieunternehmen wissen gar nicht, welcher Schatz auf ihren Servern schlummert. Oft werden viele verschiedene Maschinen- und Prozessdaten zwar gesammelt und gespeichert. Aber erst die intelligente Analyse großer Datenmengen macht es möglich, diese wertsteigernd zu nutzen – sei es durch neue Services und Produkte, Kostensenkungen oder eine höhere Effizienz. Vodafone bietet zusammen mit einem Technologiepartner eine leistungsfähige Big Data Analytics Plattform für den Industriebereich an. Die Anwendung wertet große Datenmengen aus, erkennt Fehlermuster sowie systembedingte Produktivitätsprobleme und kann damit Prognosen erstellen. Ein Mehrwert kann sich hier vor allem für Werksleiter einstellen: Die Echtzeit-Datenanalyse liefert Erkenntnisse, die kein Testszenario bietet. Laufen zum Beispiel eine oder mehrere Maschinen einer Produktionskette durch ungünstige Temperaturen oder Luftfeuchte nicht in optimaler Umgebung, können die Bedingungen angepasst und damit Prozessparameter optimiert werden. Auch die Arbeitsabläufe innerhalb von Produktionsketten lassen sich analysieren. Schwachstellen können identifiziert und behoben werden, indem festgestellt wird, an welchem Punkt ein Prozess ins Stocken gerät oder mehr Zeit benötigt. Produktionsstraßen können so zielgerichtet umgebaut und die Produktivität gesteigert werden.


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