Vorkonfektionierte IIoT-Baukästen

Zum eigenen Maschinen- und Anlagenportal

Viele Maschinen- und Anlagenbauer setzen derzeit eine eigene IIoT-Plattform auf. Will eine Firma dabei nicht bei Null anfangen, kann sie stattdessen ein IIoT-Baukastensystem implementieren. Diese haben Branchenfunktionen bereits an Bord, lassen sich aber trotzdem weitreichend anpassen.

(Bild: T&G Automation GmbH)

IIoT-Plattformen können das Rückgrat bilden für die Digitalisierung in der Industrie. Sie schaffen die Voraussetzung für verbrauchsbasierte Geschäftsmodelle, langfristige Kundenbindung und Prozessoptimierungen. Durch das Echtzeit-Feedback über die Maschinen und Anlagen im Betrieb lassen sich Produkte verbessern, was für die Einführung von agilen Methoden entscheidend ist. Die Entwicklung einer komplett eigenen IIoT-Plattform ist sehr aufwendig und erfordert Knowhow, um etwa die passende Public Cloud Platform auszuwählen und die entsprechenden Microservices zu identifizieren, die Architektur zu entwerfen und die Front- und Backends zu programmieren. Für Maschinen- und Anlagenbauer ohne große Softwareabteilung stellt das eine erhebliche Herausforderung dar.

Was die Plattform leisten soll

Die Anforderungen an ein Maschinen-und Anlagenportal sind über Anbieter hinweg oft ähnlich und die Datenstrukturen fast ident aufgebaut. Wichtige Funktionen sind das Flottenmanagement, die Zustandsüberwachung, die Benachrichtigung bei Events und die Analyse von Messwerten. Wichtiger werden Funktionen zur Optimierung der Produktionsprozesse, um Energie und Ressourcen einzusparen, die Verfügbarkeit der Anlagen zu erhöhen – indem mit Predictive Maintenance bereits vor Maschinenausfall das Ersatzteil automatisiert nachbestellt wird – und die Integration von Maschine Learning, um Maschineneinstellungen zu berechnen. Ein weiterer Aspekt sind die Forderungen nach verbrauchs- oder nutzerbasierten Geschäftsmodellen. Dazu muss man mit der IIoT-Plattform die benutzerspezifischen Features verwalten und im Hintergrund verbrauchsbasiert abrechnen. Generell soll sich ein IIoT-Portal in die IT-Landschaft des Plattformbetreibers, des Maschinenbetreibers und ggf. des Maschinenproduzenten eingliedern.

DI Martin Paczona, Produktmanager für Digitalisierung, T&G Automation (Bild: T&G Automation GmbH)

Daten wecken Lebensgeist

Das Portal wird erst mit den Daten der Maschinen und Anlagen zum Leben erweckt. Da diese oft unterschiedliche Steuerungssysteme und Kommunikationsprotokolle verwenden, ist eine maschinennahe Vorverarbeitung der Daten meist erforderlich. Hier hat sich der Einsatz von IIoT-Controllern als effizient erwiesen. Dabei werden die Daten von der Maschine im IIoT Controller edge-seitig vorverarbeitet, aufbereitet und für die Cloud zur Verfügung gestellt, um Kosten zu reduzieren und dennoch aussagekräftige Auswertungen zu unterstützen.

Ing. Armin Taschek, Beratung u. Verkauf für Digitalisierung/Automation, T&G Automation (Bild: T&G Automation GmbH)

Baukasten statt Eigenbau

Um Entwicklungszeiten zu verkürzen, können Maschinen- und Anlagenbauer alternativ zu einem modularen IIoT-Softwarebaukasten greifen, der womöglich bereits über branchentypische Funktionen verfügt. Im letzten Fall müsste das Domänenwissen nicht erst in die Applikation eingebracht werden muss. Zu den Branchenfunktionalitäten gehören Dokumentationsfunktionen, wie das Wartungsbuch, Monitoring von Maschinensensoren, Anzeigeelemente inkl. Graphen für Standardmaschinenelemente (Motoren, Förderbänder, Tanks, Pumpen, Extruder und domänen- sowie kundenspezifische Berechnungen und Auswertungen.

Um die Abhängigkeit vom Plattformanbieter zu reduzieren kann es sinnvoll sein, den Sourcecode der Plattform zu kaufen – sofern der Anbieter das zulässt. Große Anbieter wie AWS stellen ein breites Funktionsbündel zur Verfügung, die IIoT-Plattformanbieter nutzen können, um Features wie Preditive Maintenance und automatische Optimierungsmechanismen zügig in ihre Produkte zu implementieren. Zudem nehmen Hyperscaler wie AWS zunehmend beispielsweise Sensoren mit integriertem Edge-Controller ins Portfolio auf, um Anwendern die Datenbereitstellung vom Sensor bis zur Cloud zu vereinfachen. In diese Edge-Controller lassen sich oft Funktionen wie VPN-Fernwartung integrieren, wodurch sich andere Hardwarekomponenten einsparen lassen. Auch bei Baukastensystemen muss die Anpassbarkeit an Firmenvorgaben möglich sein, um diesen Anwendern einen individuellen Eindruck zu verschaffen sowie eine Eingliederung des Systems in die eigene Softwarelandschaft zu ermöglichen. Wenn diese Möglichkeiten gegeben sind, spricht wenig gegen das Aufsetzen einer eigenen IIoT-Plattform. Schließlich verwenden Handwerker für Ihre Aufgaben auch nur selten Werkzeuge, die sie selbst entwickelt und gebaut haben. Wieso also IIoT-Plattformen ständig neu erfinden?

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