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Artikelserie Silicon Saxony – Teil 3

IoT-Gateway für die Feldebene

Im dritten Teil unserer Reihe Silicon Saxony steht das Dresdner IT-Unternehmen Robotron im Mittelpunkt. Die Unternehmensgruppe erwuchs aus einem ehemaligen Kombinat und hilft mit ihren Lösungen vor allem Fertigungsunternehmen dabei, Prozesse datengetrieben zu optimieren. Die kürzlich vorgestellte Fieldgateway-Lösung Robogate passt hervorragend zu den IoT-Projekten, wie sie in der Region Dresden gerade häufig vorangetrieben werden.

[Teil 3] Silicon Saxony: IoT-Gateway für die Feldebene

Der Ursprung der Robotron Datenbank-Software GmbH geht auf das ehemalige Kombinat Robotron zurück, das 1969 als zentrales ostdeutsches IT-Unternehmen mit Sitz in Dresden gegründet wurde. Heute gehören fünf Tochterunternehmen in der Schweiz, in Tschechien, Russland, Österreich und Neuseeland sowie die Saskia Informations-Systeme Chemnitz mit insgesamt über 560 Mitarbeitern zur Robotron-Gruppe.
Bild: Robotron Datenbank-Software GmbH

Robotron Datenbank-Software wurde im Jahr 1990 gegründet und unterstützt vor allem Fertigungsbetriebe bei ihrer digitalen Transformation. Dabei hat das Unternehmen von vernetzten Sensoren über industrietaugliche Hardware und Analyse-Software ein breites Portfolio im Programm. Recht neu hinzugekommen ist die IoT-Fieldgateway-Lösung Robogate, die auf der diesjähigen Hannover Messe der breiten Öffentlichkeit vorgestellt wurde. Die Software-Hardware-Kombination ist auf die Verarbeitung von Maschinen- und Prozessdaten ausgelegt. Gerade für Anwendungsgebiete wie Retrofits von Maschinen sowie Energieeffizienz- und Zustandsüberwachungsprojekte in der Produktion sind die Lösungen geeignet. Nach dem Edge-Computing-Ansatz können sie den anfallenden Datenverkehr lenken und Betriebsdaten aus heterogenen Systemen integrieren helfen.

Gängige Schnittstellen

Als Hardware-Schnittstellen bringen die Geräte etwa CAN-, RS485- und RJ45-Anschlüsse mit. Auf Feldebene können die Geräte als intelligente Gateways etwa über Modbus oder EtherNet/IP eingebunden werden. Auch die Erfassung, Verarbeitung und Weiterleitung von Maschinendaten aus der SPS oder direkt angebundener Sensorik an beliebige Empfänger ist möglich. „Die Erfassung mehrerer Quellen, die Transformation der Signale und die Speicherung sowie Filterung im 100-ms-Takt erschaffen smarte Sensorik, welche über unser Add-On System ausgebaut oder auf spezielle Anforderungen angepasst werden kann“, berichtet der Geschäftsführer von Robotron, Ulf Heinemann.

Lösung zur Anomalieerkennung

Bei einem Projekt von Robotron kombiniert der Hersteller seine Fieldgateway-Lösung mit der Microsoft Azure IoT-Plattform zu einer Zustandsüberwachung und Anomalieerkennung im gesamten Produktionsprozess. Grundlage bildet hier eine Echtzeit-Datenerfassung und -auswertung, die energiebasiert durch das kontinuierliche Messen der Stromkreise aller vier Förderbänder und der Presse im Anlagenverbund funktioniert. Unmittelbare Benachrichtigungen bei Prozessabweichungen, Komponenten- oder Produktfehlern mit Hilfe des Notification-Hubs in der Azure Anwendung sichern eine hohe Flexibilität innerhalb des Produktionsablaufes. Auf Prozessebene erfolgt ein Condition-Monitoring mit integrierter Überwachung auf Verschleiß und Anomalien. Für ein Monitoring des jeweiligen Anlagenzustands pro Prozessschritt während der Produktion werden dabei sowohl der Gesamtprozess im Anlagenverbund als auch jede einzelne Komponente der Anlage überwacht. Zusätzlich kann ein Verschleiß am Antrieb der Förderbänder sowie die Degeneration von Antrieb und Kolben an der Presse auf Basis der Energiedaten erkannt werden. Die Überwachung des energetischen Normalzustands und direkte Anzeige jeder Abweichung als Anomalie ermöglichen zudem die Identifikation äußerer Einflüsse auf die Produktionsstrecke. Auf Produktebene findet eine Anomalieerkennung während der Bearbeitung des Werkstücks in der Presse statt. Hierbei können Abweichungen während des Pressvorgangs am energetischen Verhalten der Presse erkannt werden, um z.B. auf ein fehlerhaftes Produkt schließen zu können.

Robotron-Geschäftsführer Ulf Heinemann:

Robotron-Geschäftsführer Ulf Heinemann
Bild: André Wirsig

Hot Spot der Transformation

Obwohl die digitale Transformation mittlerweile die gesamte Fertigungsindustrie erfasst hat, sammelte Robotron in einigen Branchen besonders viel Projekterfahrung, sagt Heinemann: „Das sind vor allem die Automobilhersteller, von denen beispielsweise Volkswagen, Daimler und BMW zu unseren Kunden gehören.“ Aber auch Unternehmen der Halbleiterbranche am Standort Dresden seien für die IoT-Lösungen der Firma prädestiniert. Etwa der Halbleiterhersteller Infineon, der seine Produktion und Prozesse ebenso wie die Produkte in eine IoT-Anwendung integriert. Überhaupt habe der Standort Dresden laut Heinemann sehr gute Chancen im Bereich IoT: „Ein Blick auf die Landkarte zeigt, dass sich die Region um Dresden als Ballungszentrum der Mikroelektronik sowie Informations- und Kommunikationstechnik etabliert hat. Gerade das Zusammenspiel mit Automobilindustrie, den Maschinenbau, die Metallerzeugung sowie die Elektrotechnik und Mikroelektronik – die alle zusammen rund zwei Drittel des Industrieumsatzes in Sachsen ausmachen – bietet die Umsetzung der digitalen Transformation auf dem Weg zur Industrie 4.0 großes Potential.“ Für die Entwicklung des Robogate etwa arbeitet die Firma mit Turck Duotec aus dem sächsischen Beierfeld zusammen. Der Spezialist für Elektronik-Entwicklung und Elektronik-Fertigung liefert die Hardware-Komponente des Gateways. Weitere wichtige Partner für Robotron sind die Dresdner Hochschulen, fügt Heinemann hinzu: „Eine enge Zusammenarbeit besteht mit der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden. Professor Dirk Reichelt von der Fakultät Informatik und Mathematik bietet mit seinem dortigen Industrial IoT Test Bed eine Industrie 4.0-Modellfabrik, in der auch die IoT-Fieldgateway-Lösung Robogate sowie unsere Realtime Computer Vision-Lösung (RCV) zur Objekterkennung integriert sind.“ Mit der Möglichkeit, vor Ort im Test Bed Schulungen durchzuführen, biete diese Zusammenarbeit zudem beste Bedingungen für die praxisorientierten Kurse und die Möglichkeit, echte Anwendungsfälle im Bereich IIoT zu bearbeiten und zu erleben.

Dieser Beitrag ist der dritte Teil der Serie: Silicon Saxony


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