Machine Advisor

Cloud-basiertes IIoT neu gedacht: Remote-Tracking, -Überwachung & -Reparatur von Maschinen

| Autor / Redakteur: Rainer Beudert / Sebastian Human

Neue Möglichkeiten der Anlagenüberwachung für Maschinenbauunternehmen
Neue Möglichkeiten der Anlagenüberwachung für Maschinenbauunternehmen (Bild: Schneider Electric)

In der Industrie 4.0 werden vernetzte Maschinen und Anlagen zu Datenquellen. Mit dem Echtzeitzugriff auf Maschinen- und Produktionsdaten eröffnen sich Maschinenbauunternehmen (OEMs) neue Möglichkeiten.

In Verbindung mit der Cloud entstehen datengetriebene Geschäftsmodelle, von denen Anbieter und Kunden gleichermaßen profitieren und so Produktivität und Effizienz steigern können.

Das Industrielle Internet der Dinge boomt. Gemäß einer Studie von eco und ADL werden sich die Umsätze bis 2022 auf 16,8 Milliarden Euro mehr als verdoppeln. Neben der Automobilindustrie gehört der Maschinenbau dabei zu den größten Wachstumstreibern. Eine gute IIoT-Strategie geht nicht nur mit mehr Transparenz, Effizienz und Flexibilität in der eigenen Produktion einher. Schlummerndes Geschäftspotenzial liegt vor allem im Service. Industrie 4.0 schafft neue Kundenbedürfnisse, auf die Maschinenbauer reagieren müssen. Dabei gilt es, die optimale Kundenzufriedenheit während der gesamten Produktnutzungsdauer sicherzustellen. Auf Basis von IIoT-Echtzeitdaten können OEMs den Lebenszyklus einer Maschine permanent überwachen und sofort passende Maßnahmen einleiten. Gleichzeitig bieten sich neue Möglichkeiten im Bereich der vorausschauenden Wartung (Predictive Maintenance), mit der sich teure Ausfallzeiten vermeiden lassen. Das unterstreicht den Trend: Das altbewährte „Deliver & Forget“-Modell hat ausgedient. Auf dem Weg vom Produkt- zum Lösungsanbieter machen sich OEMs mit „As-a-Service“-Geschäftsmodellen fit für die Zukunft.

Alles im Blick: Fernüberwachung und -zugriff auf Anlagen und Maschinen

Der EcoStruxure Machine Advisor von Schneider Electric bietet hierfür die passende Basis. Die Cloud-basierte Plattform steigert den Wert von Daten für OEMs und ermöglicht es ihnen, Tracking, Überwachung und Reparatur von Maschinen online und aus der Ferne vorzunehmen und dem Betreiber damit Vorteile zu verschaffen. Schneider sieht das System als passende Erweiterung von Cloud-basierten Dienstleistungen auf Basis von Fernwartungslösungen, die beim Kunden entweder schon existieren oder mit dem Einsatz des Machine Advisors in Erwägung gezogen werden. Dazu passt auch das Konzept der offenen Standards gegenüber third-party Gateways, die in der Plattform berücksichtigt wurden. Es entsteht eine komplett vernetzte Umgebung für den zuverlässigen Betrieb einer Maschine über die Schlüsselfunktionen Track, Monitor und Fix. Diese drei Tools bauen aufeinander auf, ergänzen sich und sind ganzheitlich durchdacht.

Track –Maschinen-Management

Hohe Effizienz erfordert kontinuierliche Erkenntnisse darüber, was der Maschinenpark gerade tut. Eine ganzheitliche Digitalisierung im Sinne von Industrie 4.0 setzt voraus, dass alle Daten von jedem Produktionsstandort zuverlässig und in Echtzeit vorhanden sind. So können Führungskräfte schneller und besser Entscheidungen treffen. Das Track-Modul zeigt wie auf einer Landkarte, an welchem Ort die Anlagen installiert sind. Hiervon profitieren vor allem exportorientierte Maschinenhersteller. Jede Maschine ist mit ihrem individuellen Profil registriert. Mit der Track-Funktion lässt sich auf alle relevanten Live-Daten der Maschine zugreifen – dazu zählen Dokumentationen und Historie wie beispielsweise Stücklisten, Handbücher, Wartungsaufzeichnungen oder Auftragslisten. Das Maschinen-Logbuch liefert zudem den Überblick über alle Service-Aktivitäten. Darüber hinaus sorgt das Track-Tool nicht nur für Auffindbarkeit und Transparenz, es dient auch dem effizienten Maschinen-Management. So können Aufträge geplant und den verantwortlichen Mitarbeitern zugewiesen werden.

Performance-Optimierung mittels Echtzeitzugriff auf Maschinen- und Produktionsdaten
Performance-Optimierung mittels Echtzeitzugriff auf Maschinen- und Produktionsdaten (Bild: Schneider Electric)

Monitor – Maschinen-Performance kennen und optimieren

Die Cloud-basierte Software des Monitor-Moduls ermöglicht, Maschinendaten in Echtzeit zu sammeln und darzustellen. Sie bietet damit eine umfassende Analyse der Gesamtanlageneffizienz (Overall Equipment Efficiency, OEE), Widgets für den Leistungsabgleich mit betrieblichen Kennzahlen (KPIs) oder anderen Trends sowie Instrumente zur Überwachung von Maschinenverfügbarkeit und Output-Qualität. Das Tool ist nach dem Customization-Prinzip kundenspezifisch anpassbar – von der Kreation des individuellen Dashboards aus verschiedenen Bausteinen bis zur Konfiguration der Widgets nach den gewünschten Kennzahlen. So hat der Betreiber eine vollständige Übersicht über die Qualität und Performance seiner Anlagen. Monitor unterstützt den Anwender dabei, die Maschinenverfügbarkeit zu erhöhen und die Gesamtbetriebskosten zu senken. Das Monitor-Tool verfügt über ein Set von analytischen Funktionen für die traditionelle Instandhaltung. Das heißt: Mit der aktuellen Version des EcoStruxure Machine Advisors behält der Nutzer die relevanten KPIs im Blick und kann die Maschine mit Hilfe des Tool-Sets begleiten und gegebenenfalls deren Parameter anpassen. Zum kommenden Software-Release will die Firma die Funktion der vorausschauenden Wartung anbieten. Anhand von Prototypen wird derzeit an Analytics-Komponenten zur Anomalieerkennung getüftelt, die minimale Abweichungen vom optimalen Modell erkennen und melden. Das datengetriebene Fehlererkennungssystem „Distribution Based Fault Detection“ arbeitet mit Analytics-Komponenten, die kleinste Abweichungen vom Idealwert aufspüren – beispielsweise beim Stromverlauf, beim Energieverbrauch oder bei der Beschleunigung. So lässt sich frühzeitig erkennen, ob eine Maschine oder eine mechatronische Einheit Anomalien aufweist.

Fix – Fehlerbehebung

Aber selbst mit einem anspruchsvollen Monitoring-System können unvorhergesehene Störungen auftreten. Hier kommt das Fix-Modul ins Spiel, das den Zugriff auf die Maschine erlaubt und die Fehlerbehebung effizienter macht. Der Service ist über eine Handy-App verfügbar und erleichtert Wartung und Bedienung durch weiterführende Informationen, Schritt-für-Schritt-Anleitungen und durch die Nutzung externer Fachkompetenz mit dem Einsatz des EcoStruxure Augmented Operator Advisors. Sowohl der Außendiensttechniker des Herstellers als auch der Servicetechniker des Maschinenbetreibers können sich so mit der Maschine verbinden und den Bediener vor Ort bei der Fehleranalyse und -behebung unterstützen. AR-Unterstützung erlaubt eine völlig neue Art, mit Maschinen umzugehen. Der Nutzer sieht virtuell ins Innere einer Anlage, ohne diese manuell öffnen oder stoppen zu müssen – ein Plus an Sicherheit für den Menschen. Darüber hinaus bietet das Modul den Zugriff auf die Engineering-Software in der Cloud. Ist diese im Rahmen von „Software-as-a-Service“ gebucht, steht Servicetechnikern die Anwendung immer in der aktuellen Version mit allen vorhandenen Dokumenten zur Verfügung. Zum Vergleich der herkömmliche Weg: Der Servicetechniker kennt bereits das Problem und möchte es lösen. Er hat die Instruktion parat, benötigt aber die Ingenieur-Tools, um Zugang zum Controller zu erhalten und die Parameter zu setzen oder zu ändern. Die Software-Tools sind zwar auf dem Service-Laptop, allerdings nicht immer in der richtigen Version. Ein Maschinenpark ist in der Regel historisch gewachsen und setzt sich aus Elementen der unterschiedlichsten Jahrgänge zusammen. Das ist für den Servicetechniker mit aufwändigem Suchen und zeitraubenden Downloads verbunden. Sind die Engineering-Tools dagegen in der Cloud verfügbar, stehen alle Versionen jederzeit bereit. Er muss lediglich den Browser öffnen, die richtige Funktion des richtigen Tools aufrufen und schon kann die Reparatur fortgesetzt oder abgeschlossen werden.

Fazit

Mit den drei Schlüsselfunktionen Track, Monitor und Fix können Maschinenbauunternehmen schnell und flexibel auf Kundenbedürfnisse reagieren. Durch den Echtzeitzugriff auf Maschinen erhalten sie die Möglichkeit, zu jeder installierten Maschine neue Serviceleistungen hinzuzufügen und vorhandene Serviceleistungen zu verändern und zwar an jedem Produktionsstandort weltweit. OEMs sichern sich so zusätzliche Einnahmequellen und Betreiber optimieren ihre Maschinenverfügbarkeit – und damit auch ihre Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit.

Mehr über EcoStruxure Machine Advisor erfahren

Sie können Schneider Electric auch auf der SPS IPC Drives 2018 in Nürnberg in Halle 1, Stand 540 (27.-29.11.2018) treffen.

Rainer Beudert
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