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Die Chance der Elektroindustrie – IoT-Geräte erfassen, verarbeiten und analysieren Daten mit Use Cases aus dem Schaltschrank | in.hub & Turck

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IoT Use Case Podcast #78 - in.hub + Turck

Im Zuge von dezentraler Automatisierung und Modularisierung wandern Schaltschränke weg von einem zentralen Ort (z. B. Keller) immer näher hin zu den Maschinen. Im zentralen Schutzraum versehentlich eine Schaltschranktür offen zu lassen, ist nicht tragisch. Aber wenn das in der Produktion passiert, kann das verheerende Folgen haben. Mit diesem „Stress“ auf Komponenten müssen Turck und andere Automatisierer jetzt dealen. In dieser Podcastfolge mit in.hub und Turck geht es um Use Cases rund um den Schaltschrank und welche Herausforderungen aber auch große Chancen diese Entwicklung mit sich bringt. 

Folge 78 auf einen Blick (und Klick):

  • [09:14] Herausforderungen, Potenziale und Status quo – So sieht der Use Case in der Praxis aus
  • [24:18] Lösungen, Angebote und Services – Ein Blick auf die eingesetzten Technologien
  • [39:34] Ergebnisse, Geschäftsmodelle und Best Practices – So wird der Erfolg gemessen

Zusammenfassung der Podcastfolge

Es ist Dienstagmittag, 12:30 Uhr – wegen des Ausfalls einer Anlage steht die gesamte Produktion seit 1,5 Stunden still … Der Auslöser: Die Temperatur einer kritischen Komponente im Schaltschrank ist massiv angestiegen. Woher kommt der Fehler? Geht es meinen Komponenten gut? Die Ursachen für Maschinenstillstände liegen mitunter im „Stress“, der auf Komponenten im Schaltschrank ausgeübt wird. Eine Ursache ist hier der Wandel von der zentralen zur dezentralen Automatisierung – für die Automatisierungswelt bedeutet das eine große Herausforderung und gleichzeitig eine große Chance. 

In Folge 78 des IoT Use Case Podcasts geht es um den Schaltschrankwächter der Firma Turck. Turck, früher im reinen Hardwaregeschäft zuhause, spricht hier über eines ihres Add-Ons zum bisherigen Kerngeschäft. Mit intelligenten Schnittstellen zu den Interfaces, zu den SPSen, die in einem Schaltschrank verbaut sind, überwachen sie nun für ihre Kunden Daten wie Temperaturschwankungen, Türzustände, Strom oder Wasserkondensat-Ablagerungen, die zu Kurzschlüssen führen können. Durch das Erfassen, Verarbeiten und Analysieren von Daten mit IoT-Geräten werden nicht nur ungeplante Maschinenstillstände in der Produktion verhindert und Energieeffizienzen gehoben – für Anbieter und Automatisierer wie Turck ergeben sich daraus neue Geschäftsmodelle. 

Der Schlüssel liegt darin, die bisherige Expertise – beispielsweise Sensorwissen – mit starken Partnern und der IoT-Technologie zu füttern. Einer dieser Partner ist der Experte für Zustandsüberwachung: in.hub. in.hub überwacht Komponenten im Schaltschrank durch ihre Condition Monitoring Plattform, im IoT-Betriebssystem auf Linux-Basis, und sind damit Enabler der Automatisierungswelt. Immer mehr zu beobachten: OT wandert in Richtung IT. 

Schaltschränke müssen eine höhere Schutzfunktion erfüllen, das geht bis hin zur Cyber Security, um nicht-manipulierbare Autorisierungen zu schaffen. Wichtiges Stichwort an dieser Stelle: KRITIS.

Podcast Interview

Hallo Christian, wie sah deine Woche aus?

Christian

Ich habe eine turbulente Woche hinter mir. Es war für uns die letzte all about automation für dieses Jahr in Chemnitz – praktisch ein Heimspiel. Es war sehr aufregend und es passt perfekt, das Ganze mit einem Podcast ausklingen zu lassen.

 

Ich habe euch bereits auf der all-about-automation-Messe besucht und freue mich, heute noch mehr darüber zu erfahren.

Klaus

Auch ich hatte eine aufregende Woche. Wir hatten unsere Jahreshauptversammlung. Auch hier ging es um große Themen; IoT, mit allem was dazu gehört. Neue Technologien, wo die Herausforderungen sind und wo die Chancen sind; es war wirklich sehr spannend.

 

Ich würde zu Beginn gerne bei Christian und den Firmen starten. Ihr von in.hub seid Experte von Zustandsüberwachung im industriellen Umfeld. Ihr beschäftigt euch mit allem rund um Prozesse. Monitoring, habt die Hardware und auch die Analysen dazu, die es braucht. Ihr habt ebenso ein eigenes Gateway, inklusive Betriebssystemen für unterschiedliche embedded Systeme.

 

So wie ich es verstanden habe, ist es euer Ziel – einfach gesagt – die Digitalisierung für den Mittelstand, vor allem in der Komplexität zu reduzieren und einfacher zu gestalten. Das ist immer noch ein Thema, das on-going ist und sich stark entwickelt. Mit welchen Kunden arbeitet ihr zusammen?

Christian

Wir sind im Umfeld der industriellen Produktion in Deutschland. Es ist unsere Herzensangelegenheit, Deutschland richtig Wettbewerbsfähig zu machen und auch für die nächsten Jahre mit vielen Wettbewerbsvorteilen ausstatten zu können. Dafür ebnet die Digitalisierung eine Reihe von Möglichkeiten. Unsere Kunden sind dort sehr vielfältig. Zum einen Haben wir die absoluten Endanwender. Das sind die, die aus direkten produzierenden Unternehmen kommen und ihre eigene Produktion optimieren wollen. OEE ist dort die größte Schlüsselkennzahl, die es zu optimieren gilt. Dort unterstützen wir direkt am Endkunden.

Wir haben jedoch genauso Partner, die aus dem Bereich Sensoric Interface kommen – Automatisierungstechnik und auch Software, die alle mit dem Endkunden in Kontakt sind und komplexe Systeme beim Kunden platzieren wollen, damit der Kunde seine eigenen Prozesse optimiert. Hier versuchen wir auch Schlüsseltechnologien zu liefern. Sowohl in Hardware, als auch Software.

 

TURCK – ebenfalls heute mit dabei – ist ein klassischer Partner von euch aus der Automatisierungswelt. Ihr habt konkrete Angebote aus anderen Bereichen. Du hast bereits von den produzierenden Betrieben und den Automatisierungsfirmen gesprochen. Gibt es noch spezifischere Themen, die ihr adressiert?

Christian

In einem konkreten Thema geht es um Zustandsüberwachung, und in dem Fall ist es eine Prozesskontrolle. Alles, was das Thema technische und optische Sauberkeit angeht, da haben wir unsere eigenen Technologien und Sensoriken. Bei der Sensorik haben wir ein Partikelmesssystem entwickelt, das möglichst einfach, wie auch unsere Slogans, »Plug & Play«, bei jedem eingesetzt werden kann. Dort ist die Dr. Schneider Kunststoffwerke GmbH, die hier als Oberflächenbeschichter vor allem das Thema Qualität, Ausschuss und Nacharbeit stark optimiert haben, um dort mit Partikelmesstechnik Qualitätsaspekte zu verbessern.

 

Im Bereich Oberflächenbeschichter hat man nochmals andere Anforderungen und einen anderen Kundenbereich.
Heute ist Klaus ebenfalls mit dabei; wie habt ihr euch kennengelernt?

Klaus

Christian und ich kennen uns bereits seit sehr langer Zeit. Ich bin seit 17 Jahren bei TURCK und wir hatten vor ein paar Jahren das Thema »Condition Monitoring«, speziell in einer Applikation, einem Schaltschrank angedacht als Startpunkt. Das haben wir damals in unserem Entwicklungsstandort in Bayerfeld aufgesetzt. Christian war zu dieser Zeit auch in Bayerfeld, bei einem Schwesterunternehmen, die »Duatec«, tätig.

 

Wo genau liegt Bayerfeld?

Klaus

Im schönen Erzgebirge in Sachsen.
Seitdem kennen wir uns; da sind wir uns das erste Mal über den Weg gelaufen. Weil die Plattform originär dort ihren Ursprung hatte. Seitdem Christian mit der Firma in.hub gestartet ist, haben wir uns nie aus den Augen verloren. Mittlerweile haben wir einen sehr guten gemeinsamen Ansatzpunkt gefunden: Das Thema Zustandsüberwachung und Condition Monitoring nach vorne zu treiben.

Wir haben für uns, als Automatisierer, Your Global Automation Partner, als unser Claim, Herausforderungen, denn so langsam kommt auch die IT in das Spiel. Der Automatisierer tut sich dort etwas schwer, die IT-Welt, in die OT-Welt einzubinden. Wir benötigen dort Unterstützung und hier bietet in.hub sehr gute, nahezu perfekte Lösungen.

 

Es ging also zuerst um euren Fertigungsstandort und mittlerweile, mit eurer heutigen Lösung, um die Produkte, die smart werden.
Christian möchtest du noch etwas ergänzen?

Christian

Klaus hat das sehr schön zusammengefasst. Wir sind damals vor vielen Jahren mit Ideen rund um die embedded-Technologie gestartet. Die Schaltschranküberwachung war eines der ersten Anwendungsfälle. Alles hat sich weiterentwickelt. Wenn sich dadurch jetzt die Wege wieder kreuzen, ist das eine wunderschöne Sache, die nur das Leben schreibt.

Herausforderungen, Potenziale und Status quo – So sieht der Use Case in der Praxis aus [09:53]

Welche Use Cases habt ihr noch, Christian?

Christian

Wir sind bei vielen Firmen – wenn man beispielsweise die Endkundensparte betrachtet – häufig mit Themen konfrontiert, wo es darum geht, Maschinen zu überwachen und was Belange, wie die Produktivität angeht. Es ist auch heute noch ein großes Thema, dass viele Unternehmen gar nicht genau wissen, wie Produktiv ihre Anlagen sind. Genauso wichtig zu wissen ist, wenn die Anlage nicht produktiv ist, stillsteht und eine Downtime hat, was dann der Grund für solch eine Downtime ist.

Unser Themenbereich geht bis hin zu Qualitätsaspekten. Ebenfalls alles im Bereich Wartung, und Instandhaltung – predictive Maintenance. Ich sage immer, dass wir etwas wie ein Fitnesstracker für Maschinenanlagen und Prozesse sind.

Bereits heute gibt es starke Softwaretools, die auch im Bereich predictive Maintenance Charts und Analysen machen von Lagern, mit starken Algorithmen. Auch Fertigungs- und Planungssysteme, sei es nun Feinplanung, oder Grobplanung. All diesen Softwareanbietern helfen wir mit unserer Hardware als Schlüsselkomponente, möglichst einfach an Maschinen und Prozessdaten zu kommen, die diese brauchen, um die Software zu füttern. Im gleichen Sinne ist es so, dass wir Automatisierungspartner haben, wie zum Beispiel TURCK, die dort versuchen ihr enormes Prozesswissen, welches bei den Firmen vorhanden ist, dem Kunden weitergeben zu können; so haben wir auch Sensorspezialisten, die dort verschiedenste Themen haben. Druckluft und Stromüberwachung, um ein paar genannt zu haben, die neben dem eigentlichen Sensorwert, dem Kunden noch mehr mitgeben wollen, was Auswertungen und Analysefunktionen betrifft. Diese wiederum nutzen unsere Tools, um über App Konzepte kleine Softwareschnipsel ihrem Kunden zu überbringen. Das hilft am Ende allen in der Kette.

 

Wir haben neben dem Podcast ein Netzwerk an IoT-begeisterten Personen, die sich zu diesen Themen austauschen. Hier gibt es einen monatlichen Erfarungsaustausch zu diesen Use Cases. In den Shownotes ist der Link dazu.
Man kennt TURCK als eine der weltweit führenden Unternehmensgruppen im Bereich Fabrik, Prozessautomatisation, Sensor, Feldbus, Interface, Anschlusstechnik und You Name It. Ihr seid dort sehr breit aufgestellt. Das ist euer Kerngeschäft. Was macht ihr in Richtung Digitalisierung?

Klaus

Es ändert sich nichts, sondern wir packen etwas dazu; praktisch ein Add-on. Über diese zusätzlichen Kanäle die sich auftun, haben wir nun die Möglichkeit, verschiedene Zielgebiete zu nutzen, wo wir Daten oder Informationen hintransportieren können. Das ist für uns das Verständnis von Digitalisierung. Digitalisierung bedeutet für TURCK und auch andere Unternehmen, mehr Werte neben der klassischen Automatisierung zu schaffen; diese bleibt dennoch. Ich muss weiterhin meine Anlage in irgendeiner Weise betreiben und auch die Maschine muss ich lauffähig halten, um das Ganze nun effizienter zu gestalten, bei den Fragen wie: Wie kann ich Energie sparen? Wie kann ich ungeplante Anlagenstillstände verringern? Denn genau solche Aspekte kosten eine Menge Geld. Hier greift die Digitalisierung, und hier möchten wir Mehrwerte schaffen, damit dieser „Schatz“ gehoben kann, da es an dieser Stelle ungeheuer viel Potenzial gibt. Jetzt gerade sind wir erst am Anfang.

Wir als TURCK haben uns verschiedene Themen herausgegriffen. Ich persönlich, als Klaus Ebinger, mit seiner Interface-Geräteserie, wir sind im Schaltschrank verbaut. Ich habe gesagt: Was für Möglichkeiten gibt es in einem Schaltschrank, hier eine Anlage oder eine Maschine noch effektiver zu gestalten? Es gibt hier eine Menge zu tun.

 

Es geht heute darum, eure Interfaces, die in diesem Schaltschrank verbaut sind, intelligenter zu machen und auch Daten nutzbar zu machen. Dort geht ihr den Weg mit in.hub. Und diesen Weg wollen wir heute kennenlernen und verstehen.

 

Ich würde gerne in euren Arbeitsalltag zoomen und verstehen, wo diese Interface-Geräte stehen und wo die Schaltschränke bei euren Kunden stehen, die für euch relevant sind.

Klaus

Wir durchlaufen zurzeit eine Transition in der industriellen Automatisierung. Ich bin 55 Jahre alt, in dem Geschäft seit ungefähr 1984. Damals habe meine Ausbildung als Mess- und Regelmechaniker begonnen. Damals bin ich in irgendwelchen Schalträumen herum gewandert und habe meine Arbeit getan; diese Schalträume waren immer sehr zentral. Da standen viele Schaltschränke drin, welche immer zentral orientiert waren. In den letzten fünf bis zehn Jahren erkennt man jedoch einen Trend. Diese zentralen Schalträume, werden immer mehr und mehr abgebaut.

Wo wandern diese nun hin? Ich habe weiterhin die Automatisierungskomponenten, die irgendwo hin müssen. Diese Schaltschränke wandern immer näher an die Maschine oder an die Anlage heran – Schlagwort dezentrale Automatisierung. Das ist ein Claim im Hause TURCK, den man immer wieder findet. Die Automatisierungskomponenten wandern mehr zur Anlage. Man arbeitet an Modularisierungen und ähnlichen Möglichkeiten.

Was bedeutet das für den Schaltschrank? Es bedeutet, dass er eine sehr viel höhere Aufgabe in der Schutzfunktion hat. Wenn ich in so einem zentralen Schaltraum eine Schaltschranktür offen lasse, dann tut das den installierten Komponenten – SPS oder unseren Interface-Geräten – eigentlich nicht weh. Wenn ich jedoch irgendwo in der Anlage bin, in denen raue Umgebungsbedingungen herrschen, Temperaturschwankungen oder jemand fährt dort mit beispielsweise einem Gapelstapler herum oder auch mit Wasser wird gesprüht, dann kann man sich den Impact auf die geöffnete Schaltschranktür bereits vorstellen. Das führt letztendlich zum Maschinenstillstand.

Jetzt wird vielleicht auch klarer, was es bedeutet, wenn ich einfach den Schaltschrank als eigene Kapsel betrachte, die mich und meine Komponenten schützt. Deswegen ist es wichtig zu schauen, was in meinem Schaltschrank passiert. Geht es meinen Komponenten darin gut oder muss ich eingreifen?

 

Es ist dazu noch von Kunde zu Kunde unterschiedlich. Wenn ich mir in verschiedensten Bereichen die Umgebungsbedingungen anschaue, welche sich hin und wieder ändern, kann ich mir den Stress auf auf eure Komponenten gut vorstellen. Hier geht ihr dann rein und schaut zunächst, was die Umgebungsbedingungen sind, und ihr könnt im folgenden euren Kunden helfen.

 

Kannst du die Herausforderungen konkretisieren für eure Kunden? Geht es um Umgebungszustände oder gibt es noch andere Themen?

Klaus

Auf jeden Fall; das Thema Cybersecurity ist in aller
Munde. Möglicherweise fragt man sich jetzt, was Cybersecurity mit Automatisierungstechnik zu tun hat – Es gibt sogar EU-Vorgaben dazu. Ich werfe an diesem Punkt das Stichwort »Kritis« mit hinein; Security Themen, im Bereich der kritischen Infrastruktur. Was ist die kritische Infrastruktur? Das sind Energieversorgungsunternehmen, Wasserver- und Entsorgungen, aber auch Nahrungsmittelbetriebe, die ein größeres Versorgungsumfeld haben. Diese müssen Schutzfunktionen oder Konzepte für ihre ITSicherheit darlegen. Das wird gemonitored, getracked und auch überwacht.

Eine SPS gehört genau dazu. Ich könnte sagen, dass ich an diesem Punkt Software und Virenscanner installiere; das ist jedoch eine Software-seitige Betrachtung, es geht gleichzeitig jedoch um eine Hardware-seitige Betrachtung. Das heißt, wenn ich irgendwo einen Schaltschrank ohne SPS habe, wie überwache ich diesen Schaltschrank, damit von außen keine unautorisierte Person an den Schaltschrank heran geht? Es gibt klassische Türpositionsschalter, mechanische Schalter, welche jedoch leicht manipulierbar sind. Hier könnte ebenfalls eine Schaltschranküberwachung zum tragen kommen. Unser Schaltschrankrichter, wird in einigen Stadtwerken in Deutschland aktiv für das Thema »Kritis« eingesetzt.

Das ist neben der Umgebungsüberwachung ein klassischer Use Case. Hier wird der Türschluss überwacht, ob jemand Zugriff auf eine Schaltschranktür hat und ob dort jemand Zugriff auf die SPS haben möchte.

 

Wir haben viele Use Cases im Bereich des großen
Themas »Kritis«. Das ist tatsächlich für uns, als Netzwerk ein wahnsinnig relevantes Thema, weil sich viel Potenzial ergibt.

 

Was sind in dieser Datenwelt für exakte Daten interessant?

Klaus

In erster Linie ist das relevant, was eine elektronische Komponente für Probleme bereiten kann. Die Temperatur ist als erstes zu betrachten. Es ist wichtig zu erwähnen, dass nicht eine stetige Temperatur das Problem ist, sondern Temperaturschwankungen. Das ist der Punkt, welcher die Elektronik stark stresst; diese Schwankungen wirken erheblich auf die Lebensdauer einer elektronischen Komponente ein.

Wenn es feucht im Schaltschrank wird, entsteht direkt Kondensation und Kurzschlüsse sind die Folge – das weiß jeder. Darüber hinaus könnte man Energiebilanzen aufnehmen, sprich: Was geht in meinem Schaltschrank bezüglich der Strommessung rein und was geht an Strömen ab? Ich könnte mir anschauen, wie sich Systeme im Anfahrverhalten benehmen. Ich habe also einen elektrischen Antrieb, der irgendein Getriebe steuert und plötzlich gibt es dort irgendwelche Probleme im Anfahrbetrieb und auf einmal hat man einen erhöhten Strombedarf. Ich schaue mir nur die Anfahrmomente an; nicht den kompletten Lifecycle. Diese erhöhte Stromaufnahme ist entweder auf ein Problem des Antriebes oder des nachgeschalteten Aggregats zurückzuführen. Hier gibt es verschiedenste Möglichkeiten, um Anlagenstillstände zu prognostizieren oder Wartungen vorab zu planen, damit ungeplante Anlagenstillstände reduziert werden können, denn diese sind wirklich teuer.

 

Wie habt ihr das gemeinsame Projekt gestartet? Was waren technologische Anforderungen von euch als Automatisierungsfirma an in.hub?

Klaus

Wir programmieren gerne in der SPS. Unsere Kunden kommen ebenfalls aus der SPS-Programmierung. Wir kommen nun mit einem Open Source und Linux-basierenden System, in welchem ich Software programmieren möchte – das mag der Automatisierer nicht all zu sehr. Dieser fragt eher, wo sein SPS-Programm ist und nicht, wo sein Python oder C++ ist. Wir brauchen faktisch ein Operating System, dass es dem Automatisierer ermöglicht, mit unserem Gerät arbeiten zu können. Eins, welches es ihm erleichtert, den Zugang zu dieser IT-Welt zu erreichen. Wir müssen faktisch diese Schnittstelle schaffen. Mit SIINEOS von in.hub haben wir ein maßgeschneidertes Monitoring System für uns entdeckt; es passt wie die Faust auf das Auge.

Wir müssen Schnittstellen in der OT- und IT-Welt schaffen. Das ist der Balance-Akt, den wir betreiben müssen. Wir müssen ebenso unseren Kunden aus der OT-Welt einen Zugang ermöglichen, damit wir diesen Datentransfer überhaupt vollendet bekommen.

 

Du bist praktisch ein richtiger Fan von in.hub.

Klaus

Wenn ich kein Fan bin, kann ich es nicht betreiben und auch keine Leute motivieren!

 

Diese Erfahrungswerte zu hören, ist immer wieder schön.

Lösungen, Angebote und Services – Ein
Blick auf die eingesetzten Technologien [24:56]

Kannst du uns etwas genaueres zu SIINEOS erklären?

Christian

Wenn wir uns in der Industrie wiederfinden, in der IoT, ist es die Kunst, OT und IT möglichst einfach und gut zu verknüpfen. Das war immer unser Ansatzpunkt. Wir haben das nicht nur in Hardware, sondern auch in Software umgesetzt.

SIINEOS ist ein IoT-Betriebssystem auf Linux-Basis und teilweise auch eine eigene IoT-Plattform. Was wir gemacht haben ist, vor allem auf die TURCK Hardware unser SIINEOS, bis hin zum Device Tree so gut anzupassen, dass auch die Hardware von TURCK 100%, alle Features und die gesamte Power eines SIINEOS leisten kann. Das heißt, dass auch Geräte von TURCK, auch wenn ein Betriebssystem installiert ist und etwas booten muss, trotzdem in drei Sekunden booten sofort Daten aufnehmen kann.

Hier ist es außerdem wichtig, dass es für den Kunden möglichst einfach ist, eine Datenschnittstelle vom Gerät, per Plug and Play anzuschließen. Dort bietet unser SIINEOS für verschiedene Nutzer ein Angebot, sodass sich ein Experte selber zurecht bauen kann, was er braucht. Es geht bis hin zu einem Software Development Kit, welches mit bei liegt. Man kann sich eigene Programme mit SIINEOS schreiben, braucht aber keine Angst haben, dass er einen Fehler baut, weil alles, was den Endanwender nicht interessieren muss, wie er beispielsweise auf die Hardware zugreift, bereits vorhanden ist; er hat ein komplettes Framework, in welchem er sich wiederfindet.

Für den normalen Anwender gibt es die Möglichkeit, alles „webbrowserisiert“ und visualisiert sich einzustellen; Möglicherweise auch analoge, digitale Schnittstellen, Modbus oder OPCUAS.

Für die Endanwender, die es noch einfacher brauchen, haben wir uns ein Abbild, wie es auch im Consumer-Bereich sehr erfolgreich war, gebaut – sei es einfach USB, welches man einfach ansteckt oder Systeme im Netzwerk sucht, und sie einfach verbindet. Dafür haben wir Library-Funktionen hinzugefügt, falls sich ein Kunde einen extra Sensor oder eine extra Schnittstelle an die TURCK Hardware andocken will, dann kann er das im SIINEOS einfach aus der Library laden und bekommt alles vorkonfiguriert. Man hat seine gesamte OT, mit dem System verknüpft.

Jeder Kunde hat natürlich auch andere Anforderungen und muss es bewältigen können. Das geht am besten mit den individuellen Einstellungsmöglichkeiten. So hält man darüber hinaus den Service beim Anwender gering und die Anwender freuen sich darüber.

 

Die Geräte booten in drei Sekunden; wieso ist das wichtig? Wie würde das sonst funktionieren?

Christian

Jeder kennt es mittlerweile: Man sitzt vor dem PC oder einem anderen System. Man schaltet es ein, es muss hochfahren und alle Services müssen im Hintergrund geladen werden; das ist bei uns nicht anders. Weil wir eine hohe Hardwareexpertise haben und gemeinsam mit TURCK in engem Austausch waren, haben wir unser Betriebssystem so gut entwickelt und dennoch so schlank gehalten, dass man es nicht mit einem Standard Linux vergleichen kann, sondern es wirklich ein festes Industriebetriebssystem darstellt, welches schnell startet. Das ist sehr entscheidend. Eine Anlage fährt ebenfalls schnell hoch, ich möchte aber nicht verpassen, irgendwelche Daten zu verlieren. Vor allem werden aber Geräte, wenn sie denn auch im Schaltschrank sind und mit Energie versorgt werden, jedes mal hart aus- und eingeschalten. Das muss ein Betriebssystem abbilden können.

Viele arbeiten findet man im IoT wieder; gerne mit REST API und Linux. Man kennt die Problematik und so sind wir auch gestartet. Wir wollten es die Sache optimieren und benutzerfreundlich gestalten.

 

Wie funktioniert die Datenverarbeitung? Ich hätte mir darunter vorgestellt, dass ihr verschiedene Datenpakete habt, welche relevant sind. Aus euren Geräten kommen Daten wie: Ist die Tür offen? Ist sie zu? Haben wir Kondenswasser oder haben wir Kurzschlüsse? Diese Daten habt ihr über den Schaltschrank aufgenommen und gehen nun weiter. Wie funktioniert das „Weiter“ jetzt im Detail?

Christian

Das ist sehr mannigfaltig, da es Kunden gibt, die zunächst alles anschließen, und dann ist die Weitergabe eine Visualisierung. Sie wollen zunächst sehen, was passiert und möchten auf alles rückwirkend zugreifen. Sie schauen sich Historiendaten an, und mit SIINEOS kannst du deine Hardware unkompliziert in deiner eigenen IT-Infrastruktur einbinden. Es ist IT-freundlich gemacht; man kann feste IP-Adressen vergeben, die ACP nutzen und das Gerät orten.

Jeder Nutzer der aus dem selben Netzwerkraum ist, kann sich über eine Web-Technologie, indem er in seinem Browser die Adresse eingibt anschauen, was auf dieser Anlage passiert und den aktuellen Stromverbrauch checken. Man kann sich personalisierte Trigger-Signale setzen, sprich Schwellwerte oder verschiedene Signale miteinander zusammen auswerten. Es ist auch möglich, innerhalb des kundeneigenen Netzwerks mittels SIINEOS, die Kritis-eigenen SQL-Datenbankstrukturen zu speichern; Es muss dementsprechend nicht direkt auf dem Gerät gespeichert werden und genauso ist es möglich, die Daten weiterzuleiten in eigene ITSysteme, die der Kunde schon hat. Meistens gibt es aus Redundanzgründen eine Kombination.

Es ist alles sehr offen und wir setzen hier auf Schnittstellen, sodass jeder Kunde selber entscheiden kann. Das geht von der Device-Auswahl, bis hin zur IT-Systemverknüpfung.

 

Stichwort »OpenSource«. Im besten Fall haben die produzierenden Betriebe ihre Use Cases parat und wissen, was den Vorteil bringt, denn eigentlich wissen sie, wann es zu einem Kurzschluss kommt. Das meldet im Idealfall jemand und man weiß, welchen Business Case sie umsetzen wollen, weil es Einsparungen in Preis und Zeit ermöglicht.
Die Investitionsentscheidungen kommen, wenn ich sage, dass es dort einen Output gibt und man feststellt, dass die Datenanalysen einen Mehrwert bieten.

Christian

Am Ende geht es immer darum, Kosten zu sparen. Das können unmittelbare und direkte Kosten sein, teilweise aber auch indirekte. Darüber hinaus natürlich auch der Gedanke, noch mehr zu verdienen.

 

Ihr verkauft eure Geräte bislang sehr erfolgreich. Die Add-Ons sind im weitesten Sinne IoT-fähig; sie können in ein Betriebssystem gehen und bieten offene Schnittstellen mit einem Partner wie in.hub, wo man die Daten für unterschiedlichste Zwecke herausziehen kann, oder?

Christian

Das stimmt. Wir sind noch weit am Anfang – wir kommen aus der Automatisierungssenke heraus, aus einer Grenzwertüberwachung. Ich überwache beispielsweise eine Temperatur und wenn die Temperatur überschritten wird, dann läute ich den Alarm. Das ist das, was wir seit 50 Jahren machen.

Man könnte auch sagen, der Klassiker der Automatisierungstechnik; man hat einen Grenzwert, einen Schwellwert und die daraus folgende Alarmauslösung.

 

Was hast du alles in einem MES-System?

Christian

Viele Kunden haben gar kein MES-System, sodass man es auch anders benötigt.

Klaus

Man muss hier schauen – Condition Monitoring geht den nächsten Schritt und plötzlich kommt der Faktor Zeit mit hinein. Wenn ich nur einmal meinen
Grenzwert überschritten habe, dann tut das nicht weh. Wenn ich ihn jedoch pro Tag zehn Mal überschreite, dann tut das weh. An dieser Stelle kommt der Faktor Zeit mit rein. Wir nehmen Daten über einen großen Zeitraum auf und nun gilt es, dieses Zeitpaket zu analysieren. Hier kommen bereits vorhandene Algorithmen zum Einsatz, welche auch aus der Cloud heraus genutzt werden können. Das sind Technologien und Algorithmen, die aus der Börsentechnologie kommen. Ich habe eine Menge an Daten über einen Zeitraum zur Verfügung und kann hier Analysen machen. Hier kommt Condition Monitoring zum tragen. Vorher hatten wir eine reine Grenzwertbetrachtung, und jetzt gehen wir zur Zustandsüberwachung, welcher immer mit einem zeitlichen Aspekt zu betrachten ist.

 

Es hängt immer auch von der Unternehmensgröße ab. Christian, ihr sprecht viel mit mittelständischen Firmen, welche oft kein MES-System haben. Ist es eine Art MESLite, die ich hier nutzen kann?

Christian

Das ist zunächst richtig – Es ist immer die Frage, was der Anwender zum Schluss damit macht. Wenn er sich die Daten auf dem System mit allen Bordmitteln und Apps auswertet, kann er sich tatsächlich eine Art MES-Lite-System selber zur Verfügung stellen. Ich spreche mit verschiedensten Kunden und war ebenfalls im Bereich »High Tech Branchen« unterwegs und hatte eine große Konferenz, mit Elektronikfertigern, welche von großen Firmen kamen, jedoch auch heute noch kein MES-System im Einsatz haben, weil solch ein System eine riesige Aufgabe ist einzuführen. Häufig scheitern sie an der Entscheidung so ein System einzuweisen, da sie ohnehin nicht alle Daten bereit haben.

Was machen diese Personen jetzt? Sie beginnen sofort Daten aufzunehmen und sie auszuwerten. Sie planen, wenn sie endlich die Möglichkeit haben auch ein MES-System, das dauert jedoch mehrere Jahre. In dieser Zeit können sie diese Kosten aus der Produktion bereits senken und zusätzlich die Daten im Nachhinein im MES weiterleiten, um noch mehr Potenziale zu heben. Dieses schnelle Baukastensystem, ist für viele entscheidend.

 

Ihr geltet im Grunde noch als IoT-Plattform, davon gibt es jedoch hunderte am Markt. Was du wichtiges bereits erwähnt hast, ist das Thema »Skalierbarkeit«. Als Kunde möchte man genau so eine Infrastruktur aufbauen, die für die Zukunft skalierbar ist. Was ist euch hier wichtig für eure Kunden?

Christian

Der Kunde ist mündig und will selber entscheiden, was er wie macht. Mit unserem SIINEOS ist er nicht in Wänden eingemauert, sondern ist frei in der Gestaltung. Es gibt Kunden, die die Daten heute als CSV File verarbeiten und sich in Excel gerne Diagramme bauen und hin- und herschieben. Viele kommen mittlerweile auf uns zu und fragen, ob sie das an Microsoft BI anschließen können oder an einen anderen Algorithmus.

Es gibt hier schon sehr viele Dinge. Beispielsweise haben Kunden bereits Super-Tools. Natürlich können wir an der Stelle die Daten mit einbinden. Man soll gar nicht den »Flickenteppich« überall haben, sondern die Tools nutzen, die teilweise bereits angeschafft wurden und einen Geld sparen können. Man muss sich hier für die Zukunft öffnen. Viele reden von der Demokratisierung von Industrial IoT und das ist genau das Thema – es jeden zu ermöglichen, frei entscheiden zu können, was man genau damit macht.

 

Klaus, was ist dir wichtig für die Skalierbarkeit von euren Systemen?

Klaus

Der Freiheitsgrad mit Einbindung der Systeme und das einbinden von OT-Systemen ist hier ein wichtiger Aspekt. Wir möchten unseren Kunden keine Einbahnstraßen anbieten; das wäre verkehrt. Wir brauchen eine Plattform, die einen maximalen Grad an Flexibilität bietet, gleichzeitig es nicht zu komplex gestaltet.

Wir brauchen den Zugang zur OT-Welt, mit allen Schnittstellen, die uns an der Stelle zur Verfügung stehen. Das können wir bieten und uns an Daten aus einem Automatisierungssystem bedienen. Ebenso Zusatzdaten von Sensorik herannehmen; klassische M und O (Maintenance and Operations Sensoren) können wir darüber hinaus auch aus verschiedenen Schnittstellen anschließen.

Viele unserer Kunden wollen die Daten in einem Automatisierungssystem wieder haben. Ich kann nicht sagen: „Lass das!“ Sondern: „Ja, das könnt ihr machen!“.

Je nach Use Case wird es einen anderen Standard geben und sich ausbreiten.

Ergebnisse, Geschäftsmodelle und Best
Practices – So wird der Erfolg gemessen [40:13]

Wir haben mehrere Anwendungsfälle. Der eine geht in Richtung TURCK mit einem Add-on. Der andere ist für den Endkunden. Christian, was ist der Use Case für Klaus aus TURCK-Sicht?

Christian

Ich glaube für TURCK ist es jetzt möglich, das Geschäftsmodell für die Zukunft aufzustellen, weil es nun möglich ist, den Kunden den Zugang zwischen IT und OT einfach zu ermöglichen. Wie genau das in ein Geschäftsmodell mündet, kann man heute noch nicht sagen, weil sich noch viel entwickeln wird. Zum einen sind es jedoch skalierbare Hardware-Verkäufe, wo für Kunden die Hardware interessanter wird. Aber genauso gibt es viele Möglichkeiten, zukünftig im Software Geschäft mit einer eigenen TURCK-Cloud unterwegs zu sein. Oder auch mit eigenen kleinen Apps, weil TURCK als Sensortechnologieexperte enormes Sensorwissen hat. Eine App, die ein Kunde nun einfach mit Pay-Wall downloaden kann, jedoch als Gegenzug viele Möglichkeiten für Kosteneinsparungen geboten bekommt, ist eine ideale Möglichkeit.

 

Ihr habt zusammen einen Endkunden, wo die
Geräte eingesetzt werden. Habt ihr hier Erfahrungswerte, wie oft beispielsweise ein Kurzschluss zustande kommt?

Christian

Kunden beginnen wirklich mit objektiven Daten, ihr OEE-Kennzahlen zu optimieren. Die Kunden haben eine Produktivitätssteigerung zwischen 15-40%; das ist eine ungeheure Menge, durch die kleine Information, wo genau sie Fehler suchen müssen. Wir reden hier noch gar nicht über Energieeinsparungen & Co.; was jedoch auch wieder von der Ausgangslage abhängt.

Klaus

Wir hatten mal einen Kunden, der unseren Schaltschrankwächter einsetzt und regelmäßig Ausfälle, praktisch aus der Luft gegriffen, und nicht wusste, wo sie herkommen. Er hat an diesem Punkt unseren Schaltschrankwächter eingesetzt und die Temperatur über einen Tag hinweg gemonitored und konnte feststellen, dass es immer an einer bestimmten Uhrzeit am Tag Probleme mit der Temperatur gab – sie ist massiv nach oben gestiegen. Er hat sich an den Schaltschrank gestellt und festgestellt, dass die Sonne drauf scheint. Er hat einfach ein Dach montiert, und das Thema war erledigt.

Ein paar Stunden an der Anlage stehen, kann sich jeder am eigenen Geldbeutel ausrechnen, wie viel das kostet.

 

Diese Use Cases und Ideen kommen, wenn man startet und der Mehrwert klar ist. Manche Dinge hat man einfach nicht auf den Schirm, vor allem nicht, bei so vielen Schaltschränken.

Klaus

Das sind sehr banale und einfache Dinge; hier sprechen wir noch nicht über kleinteilige Dinge.

 

Die Kontaktdaten sind nochmal in den Shownotes verlinkt, für die Leute, die gerne noch genauere Sachen wissen wollen.

 

Ich glaube, dass wir uns in der Zukunft mehr und mehr in einem Coopetition-Umfeld wiederfinden werden. Skalierbarkeit und und Offenheit der Systeme wird sehr relevant werden.

Für viele aus dem IoT-Netzwerk ist es wichtig, den Return on Invest und verschiedene Geschäftsmodelle an das Tageslicht bringen und das diskutieren.

 

Danke, dass ihr dabei wart und eure Erfahrungen geteilt habt.

Christian

Ich finde diese Plattform sehr genial und teile gerne diese Erfahrungen und nehme gerne Erfahrungen aus dem Umfeld auf. Da draußen gibt es so viele Experten mit eigenen Erfahrungen, welche wir auch gerne mit in unsere Systeme einfließen lassen würden. Nur durch diesen Input, können wir uns weiterentwickeln.
Wir leben in einer vernetzten Welt; es geht um Daten und Informationen, aber viel wichtiger ist es, diese Transferleistungen von Informationen in Wissen umzuwandeln, letztendlich Wissen und nicht die Information das entscheidende ist.

 

Ein perfektes Schlusswort. Auf wiedersehen!
Christian
Danke, auf Wiedersehen!

Für Rückfragen stehe ich Ihnen gern zur Verfügung.

Questions? Contact Madeleine Mickeleit

Ing. Madeleine Mickeleit

Host & Geschäftsführerin
IoT Use Case Podcast