In dieser Podcast-Episode begrüßt Madeleine Mickeleit Jordi Cruz, CEO von Zentinel, und Björn Engelbert, Business Developer bei Perinet, um über technikbezogene Anwendungsfälle auf Quell- und Integrationsebene zu sprechen. Diese Folge ist ideal für alle, die Anwendungsfälle auf der Shop-Floor-Ebene oder im Bausegment umsetzen möchten. Erfahren Sie, worauf Sie bei der Implementierung standardisierter Datenerfassung achten sollten, wie sich verschiedene Maschinen auf einem bestehenden Shop-Floor integrieren lassen und welche Komponenten zur Kosteneinsparung beitragen können.
Episode 139 auf einen Blick (und Klick):
- [11:19] Herausforderungen, Potenziale und Status quo – So sieht der Use Case in der Praxis aus
- [23:50] Lösungen, Angebote und Services – Ein Blick auf die eingesetzten Technologien
Podcast Zusammenfassung
In dieser Episode erläutern Björn und Jordi ihre Partnerschaft, bei der Perinet die Hardware bereitstellt, während Zentinel durch Software und Integration zusätzlichen Mehrwert schafft.
Perinets Technologie nutzt Single Pair Ethernet (SPE), das Datenkommunikation und Stromversorgung über ein einziges Kabel ermöglicht, was die Datenerfassung erheblich erleichtert und flexibilisiert. Ihre periNODEs, kleine Adapter, die an Feldgeräte angeschlossen werden, verarbeiten Signale lokal und übertragen Daten in Echtzeit mittels MQTT entweder an lokale oder cloudbasierte Systeme. Dieser Ansatz umgeht traditionelle SPS- und SCADA-Systeme und macht die Digitalisierung einfacher und weniger invasiv.
Zentinel nutzt die Technologie von Perinet, um maßgeschneiderte Lösungen anzubieten, insbesondere zur Berechnung von Kennzahlen wie der Gesamtanlagen-Effizienz (OEE) in Echtzeit direkt auf Maschinenebene. Dies beseitigt die Notwendigkeit umfangreicher Datenverarbeitungsinfrastruktur und bietet sofortige, umsetzbare Einblicke.
Die Diskussion endet mit Informationen zu bevorstehenden Fachessen und einer Einladung an neue Partner, die Zusammenarbeit mit Perinet und Zentinel zu suchen.
Podcast Interview
Hi Björn und Jordi, schön, dass ihr dabei seid. Björn, wie geht es dir heute?
Björn
Hallo, danke, dass wir hier sein dürfen, Madeleine. Alles gut. Ich freue mich auf den Podcast.
Perfekt. Wie geht es dir, Jordi?
Jordi
Sehr gut, danke, Madeleine. Wir freuen uns, hier zu sein.
Perfekt. Vielleicht könnten wir mit einer kurzen Vorstellung beginnen. Jordi, du warst früher bei HARTING, richtig?
Jordi
Ja, vor einigen Jahren habe ich bei Rockwell Automation und Honeywell gearbeitet und Einblicke in Automatisierung, Steuerung und Information gewonnen. Dann war ich zehn Jahre lang Geschäftsführer bei der HARTING Technology Group in Iberia. Harting hat einen bahnbrechenden industriellen Edge-Computer eingeführt, aus dem später Perinet hervorging. Deshalb kannten wir uns, und als wir unser Unternehmen in Spanien gründeten, war Perinet die naheliegende Wahl für unsere Technologie.
Schön. Grüße an das HARTING-Team, falls jemand zuhört. Björn, wann hast du Jordi zum ersten Mal getroffen?
Björn
Das war vor einigen Jahren. Ich kannte Jordi bereits aus seiner Zeit bei HARTING Iberia. Wir standen in Kontakt, weil wir schon damals Anwendungsfälle für den von Jordi erwähnten Edge-Computer betrachteten. Als wir die IP für diesen Edge-Computer von der HARTING Technology Group übernahmen, arbeiteten wir weiterhin an Anwendungsfällen basierend auf dieser Technologie. Jordi und seine Kollegen haben die Basisprodukte, die wir bereitstellen, weiterentwickelt, um dem Markt einen Mehrwert zu bieten.
Ja, wir werden noch darauf eingehen, wie eure Technologie funktioniert. Aber lasst uns mit den Anwendungsfällen in verschiedenen Projekten beginnen. Wir werden besprechen, was bei der Implementierung solcher Projekte zu beachten ist. Björn, könntest du eine kurze Einführung geben? Perinet liefert IoT-Komponenten und Technologie. Kannst du etwas über eure Kunden und die Anwendungsfälle erzählen?
Björn
Natürlich. Wir sind ein Spin-off der HARTING Technology Group, aber relativ klein, etwa 20 Personen. Unser Fokus liegt auf der Entwicklung und Vermarktung von Basis-Komponenten. Diese Komponenten ermöglichen es den Kunden, Informationen direkt aus der Feldebene zu erhalten.
Wir nutzen Single Pair Ethernet-Technologie, um Feldkomponenten, hauptsächlich Sensoren und Aktoren, vernetzbar zu machen. Dies bietet flexible Topologien, Sicherheit, browserbasierte Konfiguration und Dashboards. Im Wesentlichen verwandeln unsere Komponenten Feldsensoren oder -aktoren in Netzwerkcomputer.
Wir werden gleich Einblicke bekommen, wie das funktioniert. Falls ihr euch fragt, was SPE ist, wir werden es gleich erklären. Entschuldigung für die Unterbrechung, Björn.
Björn
Kein Problem. Wir sind ein reiner Basis-Komponenten-Anbieter. Unsere Kunden sind hauptsächlich Sensor- und Aktor-OEMs (Original Equipment Manufacturers), die unser periCORE-Kommunikationsmodul nutzen, um Vernetzbarkeit, Sicherheit und andere Funktionen in ihre Produkte zu integrieren. Wir sind in verschiedenen Märkten tätig, hauptsächlich in der Industrie- und Gebäudeautomation. Unser wichtigstes Kundensegment sind aber Wiederverkäufer mit Zusatznutzen wie Zentinel. Während wir uns auf das Basisprodukt konzentrieren, verlassen wir uns auf Wiederverkäufer und Systemintegratoren, um unsere Produkte an spezifische Marktbedürfnisse anzupassen.
Ich verstehe. Ihr arbeitet mit Zentinel zusammen, um eine vollständige Lösung für eure Kunden bereitzustellen.
Björn
Genau.
Jordi, kannst du ein wenig über die Partnerschaft mit Zentinel und die Anwendungsfälle erzählen, die ihr abdeckt? Björn, du bist mehr auf der technischen Ebene der Anwendungsfälle, fokussierst dich also auf die Datenerfassung und -standardisierung. Jordi, wo kommst du ins Spiel?
Jordi
Ja, Perinet hat mit einem industriellen Edge-Computer begonnen, der 2015 bahnbrechend war. Sie haben dieses Konzept auf intelligente Adapter erweitert, die Maschinen- oder Sensorsignale lesen und diese Informationen über Single Pair Ethernet übertragen können. Bei Zentinel nutzen wir die Rechenleistung dieser Adapter, um eine Informationsverarbeitung auf Signalebene hinzuzufügen. Dies beseitigt die Notwendigkeit eines Edge-Computers oder cloudbasierter Datenverarbeitung.
In einem einfachen periNODE können wir die Gesamtanlageneffektivität (OEE) in Echtzeit und lokal berechnen und direkt an eine Datenbank übermitteln.
Herausforderungen, Potenziale und Status quo – So sieht der Use Case in der Praxis aus
Der Einstieg mit dem OEE-Anwendungsfall ist großartig, weil viele Zuhörer typische Anwendungsfälle rund um OEE einrichten. Es ist ein gutes Beispiel, um zu verstehen, wie eure Technologien funktionieren. Lass uns auf die Herausforderungen oder Probleme hinter diesem Anwendungsfall eingehen. Jordi, was sind die technischen Herausforderungen eines solchen Anwendungsfalls?
Jordi
In der Fertigung investieren Unternehmen viel in Informationssysteme und Maschinenautomatisierung. Automatisierung bedeutet jedoch nicht gleich Digitalisierung. Daten aus Automatisierungssteuerungen, wie SPS, in Informationssysteme zu übertragen, kann kompliziert und teuer sein. Solange nicht alle Maschinen denselben Steuerungstyp mit identischen Datenstrukturen verwenden, ist die Datenerfassung schwierig und kostspielig.
Unser Ansatz vermeidet die Steuerung und greift direkt auf die Signale von den Maschinen zu. Die Perinet-Technologie ermöglicht es uns, diskrete Ausgänge von einer SPS zu lesen und aus einem einzigen Signal die durchschnittliche Zykluszeit, die Produktionszahlen und Stillstandszeiten lokal abzuleiten. Das ist revolutionär.
Björn
Jordi hat die Ziele von Perinet gut zusammengefasst. Bevor wir das Unternehmen gründeten, sahen wir, dass viele in der Industrie digitalisieren wollten, es aber umständlich, zeitaufwendig und kostspielig fanden. Unsere Mission ist es, Komponenten bereitzustellen, die die Datenerfassung auf Feldebene einfach, effizient und wirtschaftlich machen. Dies ermöglicht es Unternehmen wie Zentinel, Anwendungsfälle zu schaffen, die schnell und einfach Ergebnisse für die Industrie liefern.
Jordi, kannst du die verschiedenen Datenerfassungszyklen und Datentypen erklären, die involviert sind?
Jordi
Perinet-Adapter sind in der Lage, Signale direkt von Maschinen, wie zum Beispiel SPS-Ausgängen und Lichtschranken zu erfassen. Wir arbeiten typischerweise mit einfachen Ein-Aus-Signalen, um Zykluszeiten oder Produktionseinheiten zu erkennen, Impulse von Verbrauchszählern und analoge Werte wie Druck, Temperatur und Füllstände. Die Arbeit auf dieser tiefen Ebene reduziert die Menge der über das Netzwerk übertragenen Daten.
Wie häufig werden diese Datentypen gesendet?
Jordi
Mit Single Pair Ethernet und Perinet-Komponenten können Daten bis zu 10 Mal pro Sekunde gesendet werden. Theoretisch können wir die OEE oder die Entwicklung eines analogen Signals alle 100 Millisekunden aktualisieren. Benutzer können die Frequenz selbst bestimmen, sei es jede Minute, alle 10 Sekunden oder alle 100 Millisekunden.
Ich verstehe. Du hast über Echtzeitdaten von verschiedenen Assets und SPSen gesprochen. Was ist mit IT-Systemdaten? Integriert ihr IT-Systeme in diesen Anwendungsfällen oder handelt es sich nur um Echtzeitdaten von verschiedenen Asset-Typen?
Jordi
Nein, wir liefern Daten und Informationen, die der Benutzer direkt nutzen kann. Wir sind standardbasiert und haben zwei Hauptmechanismen zur Weitergabe von Daten. Wir verwenden MQTT als Echtzeitprotokoll und veröffentlichen alles, was die ZentNodes produzieren, über einen MQTT-Broker. Benutzer können die Daten in Echtzeit über diesen Broker abrufen. Zusätzlich betreibt der periMICA Edge-Computer eine SQL-Datenbank, die es jedem Produkt, das von einer SQL-Datenbank lesen kann, ermöglicht, auf die Informationen zuzugreifen. Dazu gehören unter anderem Excel, Power BI, etc.
Lösungen, Angebote und Services – Ein Blick auf die eingesetzten Technologien
Okay. Um diesen Anwendungsfall zu lösen, benötigen wir nicht nur Echtzeitdaten von SPSen, sondern auch Daten aus IT-Systemen. Könntest du einen Einblick in die technischen Anforderungen geben, die Kunden an eure Lösung stellen? Was ist ihnen aus technischer Sicht wichtig?
Jordi
Kunden möchten zugängliche Informationen. Wir haben Kunden in verschiedenen Stadien der Digitalisierung. Letztendlich wollen sie Daten in einem offenen Format, damit sie ihre IT-Systeme anschließen können. Sie wünschen sich eine Lösung, die offen und einfach zu implementieren ist und keine Neugestaltung der Maschine erfordert, sodass sie ihre Informationssysteme anschließen und die Daten auslesen können.
Alles klar. Also Perinet kümmert sich um die Hardware und die Datenerfassung, während Zentinel eine integrierte Lösung für verschiedene Kunden bereitstellt. Könnt ihr erklären, was diese integrierte Lösung für die Kunden tut? Dann gehen wir auf Details wie Datenerfassung und -übertragung ein.
Jordi
Ein traditionelles Industrie 4.0-System umfasst SPS, SCADA-Systeme und Informationssysteme. Die SPS liest Maschinensignale und wandelt sie in Daten wie Temperatur, Zählungen usw. um, die an ein SCADA-System übergeben werden, um sie IT-fähig zu machen. Wir verschieben das alles eine Ebene tiefer. Die periNODE-Geräte wandeln Signale direkt in Daten um und berechnen lokal Zykluszeiten, Temperaturen, Alarme usw. Die periNODEs übernehmen das, was normalerweise die SPS macht.
Anstatt mehrere Server mit einem SCADA-System und Historian zu verwenden, nutzen wir den Perinet-Edge-Computer. Der Edge-Computer verfügt über einen MQTT-Broker, der Informationen von lokalen Geräten empfängt, und eine SQL-Datenbank, die jedes Informationspaket protokolliert.
Okay, der erste Schritt ist also die Datenerfassung mit den Komponenten von Perinet. Um welches Produkt handelt es sich dabei, und worauf sollte ich achten, wenn ich eine standardisierte Datenerfassung implementieren möchte? Was ist aus Hardware-Sicht wichtig?
Björn
Unser Fokus liegt auf der IT/OT-Konvergenz – Daten von der Feldebene in IT-Systeme zu bringen, um Analysen durchzuführen, die Produktion besser zu verstehen und Optimierungen zu ermöglichen. Wir konkurrieren nicht mit Automatisierungssystemen; wir konzentrieren uns ausschließlich auf die Datenerfassung. Was die Kunden mit den Informationen unserer Geräte tun, bleibt ihnen oder Unternehmen wie Zentinel überlassen, die spezifische Anwendungsfälle entwickeln.
Unsere Produkte, die von Jordi erwähnten periNODEs, sind intelligente Adapter, die direkt an jeden Sensor oder Aktuator im Feld angeschlossen werden. Wir bieten verschiedene Schnittstellen, je nach Sensortyp: eine 0-10-Volt-Schnittstelle, eine PT100-Schnittstelle und eine zweikanalige GPIO. Diese decken die meisten Sensoren und Aktuatoren ab. Wir arbeiten auch an weiteren Schnittstellen, basierend auf den Bedürfnissen der Kunden.
Für die Datenerfassung schließen Sie Ihren Sensor an den periNODE an, passen die Einstellungen im Browser an, um den Sensor zu kalibrieren, richten die Sicherheit ein, und schon kann es losgehen. Wie Jordi erwähnt hat, muss man nur den MQTT-Broker definieren, und man ist startbereit.
Verstanden. Und was ist euer USP? Viele Kunden nutzen traditionelle Automatisierungssysteme wie SCADA und erhalten Daten direkt von der SPS. Was macht den periNODE besonders?
Björn
Der Hauptunterschied besteht darin, dass man die SPS nicht anrühren muss, um die benötigten Informationen zu erhalten. Es gibt ein Sprichwort: Never touch a running system. Das Eingreifen in bestehende Systeme kann Probleme verursachen. Unsere Lösung läuft vollständig parallel zum Automatisierungssystem – ein unabhängiges Datenerfassungssystem. Man kann es jederzeit installieren, um seine Prozesse zu digitalisieren, ohne das aktuelle Setup zu stören.
Jordi
Die periNODEs sind für die Installation direkt an der Maschine konzipiert. Sie sind IP67-zertifiziert, also widerstandsfähig.
Sie können direkt an der Maschine installiert werden und arbeiten zwischen -25 und 75 Grad Celsius. Es ist nicht notwendig, den Automatisierungsschrank zu öffnen. Sie können den periNODE an einen vorhandenen Detektor anschließen und so Installationskosten sparen.
Dank Single-Pair-Ethernet und zusätzlicher Dienste von Perinet ist keine Netzwerkkonfiguration erforderlich.
Richtig. Zur Klarstellung: SPE oder Single Pair Ethernet ist eine Ethernet-Technologie, die Daten über ein Paar Kupferdrähte überträgt, eine Weiterentwicklung des traditionellen Ethernets, das mindestens zwei Paare verwendet.
Björn
Genau. Wir verwenden die hybride Variante von SPE, bei der ein Kabel vier Drähte enthält: zwei für die 100-Mbps-Datenkommunikation und zwei für die 24V-DC-Stromversorgung bei 2 Ampere, was 48 Watt Systemleistung ergibt. Dies wird für den letzten Meter der Datenerfassung von der Maschine verwendet.
Wir ersetzen keine Infrastrukturkomponenten; wir erfassen Daten direkt von der Maschine über die letzten Meter.
Verstanden. Jordi, könnest Du erklären, wie die Datenverarbeitung funktioniert, ob in der Cloud oder lokal?
Jordi
In einem typischen IoT-System senden Sensoren Daten zur Verarbeitung in die Cloud, und die verarbeiteten Informationen werden zurückgesendet. Wir vereinfachen diesen Prozess, indem wir die grundlegende Signalverarbeitung auf der periNODE-Ebene durchführen, einem Gerät von drei Zentimetern Länge, das direkt an der Maschine installiert wird. Es übernimmt Berechnungen wie Zykluszeiten und Temperaturen. Verarbeitete Informationen werden an den MQTT-Broker im Perinet-Edge-Computer gesendet und in einer lokalen SQL-Datenbank gespeichert.
Die Kunden können steuern, ob sie Cloud-Verarbeitung wünschen oder nicht.
Also findet die Datenanalyse auf Kundenseite statt, richtig? Kunden können wählen, ob sie OEE oder andere Anwendungsfälle in ihren eigenen Cloud-Anwendungen oder direkt an der Maschine durchführen möchten. Sie entscheiden selbst, wie sie die Datenanalyse handhaben, korrekt?
Jordi
Genau. Wir bevorzugen die lokale Datenverarbeitung, aber das System ist standardbasiert. Die periNODEs sind MQTT-Clients, also können sie Daten an einen in der Cloud laufenden MQTT-Broker übergeben. Das ist also auch möglich.
Björn
Es hängt von den Vorlieben der Kunden ab. Einige sind offen für cloudbasierte IoT-Plattformen, während andere On-Premises-Lösungen für die Datensicherheit bevorzugen. Wir bedienen beide, wie Jordi erklärt hat.
Ja, besonders bei neuen Anforderungen wie dem Cyber Resilience Act, der die digitale Sicherheit in Europa erhöht. Es ist gut, flexible Optionen zu haben.
Björn
Genau. Unsere Produkte sind bereits Cyber Resilience Act-fähig, mit integrierter, zertifikatsbasierter Sicherheit. Kunden, die unsere Produkte verwenden, und damit auch Zentinels Produkte, sind auf kommende gesetzliche Anforderungen vorbereitet.
Perfekt. Mehr zum Cyber Resilience Act finden Sie in einer passenden Episode, die ich in den Shownotes verlinken werde. Eine letzte Frage: Wie gehen Sie mit Partnerschaften für Interessenten oder Systemintegratoren um, die diese Anwendungsfälle einrichten möchten?
Jordi
Zentinel MDS, mit Sitz in Barcelona, Spanien, arbeitet mit Systemintegratoren in Spanien, Argentinien und Brasilien zusammen. Unsere Produkte sind benutzerfreundlich und eignen sich für jeden Lösungsanbieter, der Geräte an eine Maschine anschließen kann. Wir benötigen Partner, die mit grundlegenden Technologien wie SQL-Datenbanken und Ethernet TCP/IP vertraut sind. Interessierte Unternehmen können uns per E-Mail oder über unsere Website kontaktieren.
Wir suchen nach weiteren Partnern, also zögern Sie nicht, sich zu melden.
Super. Wir werden eure Kontaktdaten in die Shownotes aufnehmen. Schauen Sie dort nach, um sich mit Jordi oder Björn in Verbindung zu setzen und Partnerschaften oder nächste Schritte zu besprechen. Björn, werdent ihr dieses Jahr auf der Hannover Messe sein?
Björn
Ja, wir waren dieses Jahr auf der Hannover Messe und planen, nächstes Jahr wieder dort zu sein. Für den Rest dieses Jahres werden wir keinen eigenen Stand haben, aber unsere Produkte werden auf der SPS-Messe in Nürnberg im November vorgestellt.
Wir werden Ende Oktober auf dem SPE-Forum in München sein. Es ist eine zweitägige Veranstaltung mit Workshops und Präsentationen zur SPE-Technologie. Wir werden sehen, wo wir unsere Produkte nächstes Jahr präsentieren.
Super. Wenn Sie vor der SPS im November 2024 zuhören, sollten Sie eine Teilnahme in Betracht ziehen. Ich werde alle relevanten Informationen in die Shownotes aufnehmen. Wir haben auch ein Community-Treffen am Dienstag um 17 Uhr am OPC Foundation-Stand. Sie sind eingeladen, daran teilzunehmen. Also die SPS ist bestätigt. Wird die Barcelona IoT World 2025 stattfinden?
Jordi
Das wissen wir noch nicht. Die letzte Veranstaltung fand im Mai statt, und wir haben noch keine Updates erhalten. Zusammen mit Perinet haben wir eine Veranstaltung während des IT Solutions World Congress organisiert, und das werden wir nächstes Jahr voraussichtlich wieder tun.
Perfekt. Ich überlege, nächstes Jahr an der Barcelona-Messe teilzunehmen und es wäre schön, die Kontakte vor Ort zu stärken. Ich werde alle Informationen in die Shownotes aufnehmen.
Danke für die heutige Episode. Jetzt habe ich ein klares Verständnis eurer Technologie, Anwendungsfälle und integrierten Lösungen. Ich schätze eure Zeit sehr und würde mich freuen, nächstes Jahr eine Anschlussfolge aufzunehmen. Vielen Dank, dass ihr dabei wart, und ich übergebe das Wort an euch.
Björn
Vielen Dank, Madeleine. Wir entwickeln ständig neue Produkte und Schnittstellen und werden gerne Updates teilen, sobald sie verfügbar sind.
Jordi
Vielen Dank für die Gelegenheit.
Danke euch und habt noch eine schöne Woche. Bis dann!