Mit dem Ziel, seine Produkte und Dienstleistungen fit für die Zukunft zu machen, setzt der Schleifmaschinenhersteller VOLLMER WERKE Maschinenfabrik auf Digitalisierung. Im Zentrum steht dabei insbesondere die zentrale und effiziente Verwaltung ihrer weltweit installierten IoT-Geräte. Gemeinsam mit Kontron, einem führenden Anbieter von IoT-Lösungen, hat der Maschinen- und Anlagenbauer aus Biberach an der Riß eine skalierbare Infrastruktur geschaffen. Diese ermöglicht es, Condition Monitoring, kontinuierliche Wartung ohne manuelle Eingriffe und ein sicheres Update-Management reibungslos zu integrieren. Die Lösung berücksichtigt dabei auch die strengen Vorgaben der europäischen NIS-2-Richtlinie. VOLLMER profitiert so von reduzierten Entwicklungs- und Projektrealisierungskosten, einer kürzeren Time-to-Market und einer zukunftssicheren Infrastruktur für die zentrale Verwaltung und Aktualisierung der globalen Geräteflotten an IoT-Gateways.
Die Herausforderung: Digitalisierung im Maschinen- und Anlagenbau auf sichere Weise
Die zunehmende Vernetzung von Maschinen und Anlagen verlangt nicht nur eine effiziente Infrastruktur zur Datenerfassung und -analyse; auch müssen Lösungen den strenger werdenden Sicherheitsanforderungen, wie denen der NIS-2-Richtlinie, entsprechen. Dies erfordert zusätzliche Maßnahmen, etwa die langfristige Bereitstellung von Software-Updates und den Schutz vor potenziellen Cyberangriffen der eingesetzten IoT-Geräte. Gleichzeitig bleibt das Potenzial vieler Sensordaten ungenutzt. Dies führt in vielen produzierenden Unternehmen zu ineffizienten Betriebsabläufen und somit zu verschenkten Potenzialen. Auch die manuelle Wartung und Aktualisierung von Maschinen binden oft wertvolle Ressourcen und verhindern eine schnelle Reaktion auf neue Anforderungen.
Der Biberacher Schleifmaschinenhersteller VOLLMER steht beispielhaft für diese Herausforderungen. Das Unternehmen, spezialisiert auf Schärfmaschinen für die holz- und metallverarbeitende Industrie, sah sich mit der Herausforderung konfrontiert, eine Vielzahl ungenutzter Sensordaten zu erschließen und gleichzeitig die bestehende Maschinenflotte internetfähig und zukunftssicher zu machen.
Die Lösung: IoT-Infrastruktur von Kontron vereint Flexibilität und Sicherheit
VOLLMER ging diese Aufgaben gemeinsam mit Kontron an, einem langjährigen Partner und Experte für IoT- und Embedded-Computing-Lösungen, indem man eine umfassende IoT-Lösung entwickelte, die auf einer flexiblen und zukunftssicheren Standardarchitektur basiert.
Kern der Lösung sind KontronOS und KontronGrid, die zusammen mit Kontron IoT-Gateway AL i.MX8M Mini das ManagedEdge IoT-Bundle bilden. KontronOS ist ein sicheres, gehärtetes Linux®-basiertes Betriebssystem, das durch regelmäßige Updates, langfristigen Patch-Support und ein Zwei-Partitionen-System einen sicheren und stabilen Betrieb garantiert – selbst in kritischen Anwendungsbereichen. KontronGrid, eine cloudbasierte IoT-Device-Management-Lösung, ermöglicht die zentrale Überwachung und Verwaltung aller in Maschinen und Geräten verbauten Edge Devices weltweit. Firmware- und Applikationsupdates der IoT-Gateways können zuverlässig und automatisiert über die Cloud verteilt werden, wodurch manuelle Eingriffe vor Ort entfallen und die IoT-Gateways stets auf dem neuesten Stand bleiben.
Für die VOLLMER-Lösung entwickelte Kontron das zentrale IoT-Device-Management, das es auf effiziente Weise ermöglicht, die Geräteflotten zu überwachen und zu steuern. Die Software übernimmt die zentrale Verwaltung von Sicherheitsupdates und integriert auch Anwendungen wie Health Monitoring und das Flottenmanagement. Mithilfe von Edge Computing verarbeitet die Software die Daten direkt vor Ort, was die Übertragungszeiten minimiert und die Datensicherheit erhöht. Damit ergänzt Kontron die Hardwarelösungen durch eine hochflexible und zukunftssichere Softwareinfrastruktur.
Ein weiterer zentraler Baustein der Lösung ist eine Gateway-Infrastruktur, die speziell für die Nachrüstung älterer Maschinen entwickelt wurde. Damit können auch langjährig installierte Geräte sicher vernetzt und in die digitale Infrastruktur integriert werden. Sie ermöglicht, erfasste Sensordaten über standardisierte Protokolle wie OPC UA und MQTT zu übertragen. Ersteres hat VOLLMER implementiert, um Anwendern die Möglichkeit zu schaffen, Maschinendaten für Performance-Analysen zu sammeln oder eigene IoT-Prozesse mit Node-RED zu gestalten. Die Gateways setzen auf lokale Rechenleistung, sodass erste Datenverarbeitungsprozesse bereits direkt am Einsatzort erfolgen können. Das sorgt einerseits für eine Entlastung der Cloud-Infrastruktur und erhöht andererseits die Reaktionsfähigkeit und Datensicherheit. Die modulare Architektur erlaubt es VOLLMER, die Gateways flexibel an unterschiedliche Maschinen und Produktionsumgebungen anzupassen. Das macht die Lösung skalierbar und zukunftssicher.
VOLLMER nutzt diese IoT-Infrastruktur nicht nur für den eigenen Betrieb, sondern bietet sie auch seinen Kunden in Form eines Starterpakets an. Das Paket mit einer Laufzeit von zwölf Monaten umfasst das IoT-Gateway als Hardwarekomponente, ein vorkonfiguriertes Dashboard sowie das grafische Entwicklungswerkzeug Node-RED. Damit können Anwender Hardware, Geräte, offene APIs und Online-Dienste flexibel vernetzen und individuelle IoT-Prozesse gestalten.
Das Ergebnis: Produktionsoptimierung und neue digitale Geschäftsmodelle
Durch die Zusammenarbeit mit Kontron und die Implementierung der IoT-Lösung konnte VOLLMER erhebliche Fortschritte in der Nutzung und Verwaltung seiner Geräteflotten erzielen. Die neue Infrastruktur ermöglicht es den Bieberachern, komplette Transparenz über die eingesetzten Geräte und deren Status zu erhalten. Das Ergebnis: eine deutlich gesteigerte Betriebseffizienz. Der Build- und Updateprozess von Anwendungen lässt sich jetzt präziser überwachen und effizienter steuern. Das hilft, Ausfallzeiten zu minimieren und die Reaktionszeit zu erhöhen.
Die Sicherheitsstandards wurden außerdem auf ein neues Niveau gehoben, sodass die strengen NIS-2-Richtlinien der EU eingehalten werden. Das verbessert nicht nur den Schutz vor potenziellen Cyberangriffen, sondern garantiert auch eine hohe Verfügbarkeit und Aktualisierbarkeit der Maschinen. Weiterhin wurde der Aufwand für Wartung und Updates reduziert: IoT-Geräte können durch den Einsatz von KontronOS, Webmin-Funktionalität und KontronGrid vereinfacht aktualisiert, konfiguriert und gewartet werden, zudem wird dadurch die Unterstützung bei Problemen erleichtert, was letztlich zu einer deutlichen Zeit- und Kostenersparnis führt.
Dank der IoT-Lösung kann VOLLMER seine Datenpotenziale nun voll ausschöpfen, neue Geschäftsmodelle entwickeln und spezifische Anwendungen wie Health Monitoring oder Flottenmanagement anbieten, die sowohl den eigenen Betrieb als auch die Prozesse der Kunden verbessern.
