Von Kabelbrüchen zu Predictive Maintenance: Lösungswege mit SmartMod

Heute spreche ich mit Thomas Ulrich, Entwicklungsleiter Head of R&D and Business Development bei MP Sensor GmbH. Die Branche ist Produktionsautomatisierung und sie sind Hersteller von Sensorik. Ich spreche auch mit Anastasia Falkenstern, Vertriebsinnendienst bei IMS Connector Systems GmbH. Die Branche ist Herstellung von elektrischen und elektronischen Geräten. Wir zeigen euch heute eine echte Innovation im Bereich der IoT-Steckverbinder. Heute gucken wir uns mal an, welche IoT Use Cases ihr damit umsetzen könnt und was es euch an Zeit und Geld spart.

Hallo Anastasia und hallo Thomas. Ich freue mich sehr, dass ihr heute mit dabei seid. Anastasia, wie geht es dir so? Wo bist du gerade unterwegs?

Anastasia

Hallo Madeleine, erstmal vielen Dank für die Einladung. Ich freue mich schon auf den gemeinsamen Austausch. Mir geht es gut, danke der Nachfrage. Ich befinde mich gerade in unserem Headquarter in Löffingen. Löffingen ist wahrscheinlich eher weniger bekannt. Wir sitzen im schönen Schwarzwald in der Nähe der Schweizer Grenze.

Ich habe es gerade mal bei Google eingegeben, wenn man ein bisschen rauszoomt, dann ist die nächste Stadt Freiburg. Schön, dass du heute mit dabei bist, freut mich sehr. Thomas, wo bist du unterwegs, wo erreiche ich dich gerade?

Thomas

Danke für die Einladung zu deinem IoT Use Case Podcast. Freut mich wirklich heute mit dabei zu sein und mich hört ihr heute aus dem Homeoffice in Filderstadt. Das ist quasi direkt neben dem Stuttgarter Flughafen. Die Flugzeuge starten quasi über meinem Kopf. Aber das Homeoffice ist gut schallisoliert, also solltet ihr nichts mitbekommen.

Schöne Grüße in die Stuttgarter Richtung, auch mal wieder schön jemanden aus der Region dabei zu haben. Lasst uns mal direkt so ein bisschen ins Thema kommen. Anastasia, starten wir mit der Vorstellung von IMS Connector Systems und was ihr genau anbietet. Darum geht es ja auch heute und vor allem um euer Produkt, was besonders ist. Ihr seid mit IMS Connector Systems ein Familienunternehmen. Ihr habt einen ganzen Produktkatalog an verschiedensten Produkten und heute geht es um das Thema IoT. Da bietet ihr einen besonderen Steckverbinder an. Damit können unterschiedlichste Daten aus dem Stecker oder auch dem Kabel überwacht werden. Das Produkt heißt SmartMod. Das ist ein Stecker mit einer grünen Platine mit ein bisschen Messelektronik und einer Bluetooth-Schnittstelle drin, die sozusagen diese Daten herausbringt. Habe ich das so richtig gesagt? Und wenn ja, welche Daten kriegt ihr aus diesem SmartMod-Stecker genau heraus?

Anastasia

Da hast du schon alles richtig gesagt. Wir entwickeln und produzieren HF-Steckverbinder, Kabelkonfektionen und das entsprechende Zubehör. Gerade in der Industrie haben wir den SmartMod entwickelt. Der SmartMod ist ein vierpoliger M12-Steckverbinder, welcher Spannung, Strom, Leistung und Temperatur kontinuierlich messen kann. Und wie funktioniert das Ganze? Wir haben den Standard-Industriesteckverbinder genommen und ihm ein smartes Modul im Sinne eines umspritzten PCB-Moduls verpasst. Integriert wurde hierbei unter anderem Messelektronik, ein Temperatursensor und eine Bluetooth-Schnittstelle. Mithilfe dieser Bluetooth-Schnittstelle können die entsprechenden Messwerte an ein Smartphone, Tablet und SPS gesendet werden. Das heißt, wo früher Sensorfunktionen in Maschinenmodulen oder Komponenten verbaut wurden, sind diese jetzt direkt in den Steckverbinder integriert.

 Nochmal eine kurze Nachfrage für alle, die jetzt nicht aus dem elektronischen Bereich kommen. M12 ist einfach ein zylindrischer Steckverbinder mit einem Durchmesser von 12 Millimetern. Das ist einfach eine Normung, die hier für euch sehr relevant ist in dem Umfeld, oder?

Anastasia

Genau in der Industrie wird dieser Steckverbinder oft verwendet. Deswegen haben wir jetzt mit dem M12 begonnen. In Zukunft können aber noch weitere Industriestandard-Steckverbinder dazukommen.

Cool, sehr schön. Thomas, was hat es mit dem Steckverbinder auf sich für euch und was findest du besonders cool daran?

Thomas

M12 ist eine absolute Standardschnittstelle. Die meisten unserer Sensoren haben eine M12-Schnittstelle für die Stromversorgung und für die Signalübertragung schon eingebaut. Die krasseste Eigenschaft an dem SmartMod ist, dass das Drahtlosmodul in einen normal großen M12-Steckverbinder integriert ist. Es handelt sich nicht um ein extra Gerät, das ich Huckepack draufpacken muss, sondern es ist eine sowieso erforderliche Komponente, die rein mechanisch gesehen keinen Mehraufwand bedeutet, also sowohl in Bezug auf Platz als auch bei der Installation. Wenn ich jetzt als Sensorhersteller kein externes System hätte, wie den SmartMod, dann müsste ich, wenn ich drahtlos Verbindungen in meine Sensoren integrieren wollen würde, alle Sensor-Bauformen komplett überarbeiten, neu testen und zertifizieren. Das wäre ein immenser Aufwand. Ich würde niemals entscheiden, das so zu tun, weil es nicht so viele Anwendungsfelder dafür gibt, dass ich die jetzt in Zehntausender Stückzahlen verkaufen könnte. Deswegen würde ich da bestehende und funktionierende Produkte nicht anfassen und überarbeiten. Ein externes System ist für uns wirklich perfekt.

Sehr schön. Jetzt hat ja Thomas seitens MP-Sensor schon ein bisschen die Einleitung gegeben. Mit welchen Kunden aus welchen Branchen arbeitet ihr hier? Ist MP-Sensor ein typischer Kunde von euch? Wer setzt den SmartMod am Ende ein?

Anastasia

Ja, Branchen, in denen sich unsere Kunden befinden, im Industriebereich, sind ziemlich vielfältig. Zum Beispiel kommen unsere Kunden aus der Medizin- und Antriebstechnik. Hier sprechen wir von Herstellern von Defibrillatoren oder Motoren, aus dem Maschinenbau oder natürlich auch der Mess- und Regeltechnik.

Das sind quasi Endkunden für euch, die das dann am Ende in ihrer Fertigung einsetzen. Nochmal ganz kurz auf die Use Cases eingegangen. Das ist immer so meine Lieblingsfrage in diesem Podcast. Ihr habt ja verschiedenste Use Cases, die ihr umsetzt, sowohl für Endkunden als auch für Hersteller, gemeinsam mit OEMs, wie eben MP-Sensor hier auch. Kannst du uns mal so ein bisschen abholen, welche Use Cases ihr dort umsetzt?

Anastasia

Wir stellen heute zwei Use Cases vor. Ein Use Case geht um die Erkennung von Kabelbeschädigungen bei Maschinen und Anlagen. Der zweite Use Case handelt von Drahtlosübertragung von Messsignalen bei Sensoren, da wird Thomas nochmal direkt etwas darüber berichten. Wenn wir uns den ersten Use Case anschauen, sprechen wir ja von Kabelbeschädigungen bei Maschinen und Anlagen und wie diese erkannt werden. Die Zustandsüberwachung mithilfe des SmartMods bietet die Möglichkeit, beschädigte Verkabelungen rechtzeitig zu erkennen, bevor es zu Stillständen kommt. Das heißt, es können Grenzwerte mithilfe einer App definiert werden. Sobald diese Grenzwerte über- oder unterschritten werden, löst das System eine Fehlermeldung aus und informiert den entsprechenden Bediener. Um die entsprechenden Fehlerquellen zu lokalisieren, hat jeder Steckverbinder eine eindeutige Adresse, mit welcher seine genaue Position in der Steuerung hinterlegt werden kann. Sobald es zu einer Kabelbeschädigung kommt, kann diese dann auch ausfindig gemacht werden. Gerade bei großen Anlagen, in denen gegebenenfalls mehrere SmartMods verbaut werden, muss damit nicht lange nach dieser Fehlerquelle gesucht werden. Neben der Zustandsüberwachung besteht aber auch die Möglichkeit, Predictive Maintenance zu betreiben und die Fehlerfälle bereits im Vorfeld zu erkennen, bevor es überhaupt zu einem Stillstand kommt. Hier arbeiten wir mit einem Software-Partner zusammen, dazu aber später mehr.

Da würde ich auch gleich noch mal so ein bisschen im Detail nachfragen. IMS Connector und MP-Sensor, wie kommt ihr überhaupt zusammen? Warum ist es wichtig, dass ein MP-Sensor mit einem IMS Connector zusammenarbeitet?

Thomas

Ja, das ist eine gute Frage. Tatsächlich haben wir uns dieses Jahr auf der Messe „all about automation“ in Friedrichshafen kennengelernt. Der Vermittler war im Prinzip die Firma Schildknecht AG, die wir beide kennen. Das sind Drahtlos-Spezialisten, mit denen ich in meinem bisherigen Berufsleben ziemlich viel zu tun hatte. Ich habe mit dem Produktmanager, Didier Kerst, schon jahrelang oft über einen Steckverbinder gefachsimpelt, der ein Bluetooth Modul integriert hat. Wir hatten wirklich Ideen, wie wir das Projekt umsetzen könnten, oder haben einfach darüber nachgedacht. Plötzlich kam er an unseren Messestand und sagte: „Hey, ich habe so ein Teil gefunden, IMS Connector hat genau das entwickelt, worüber wir gesprochen haben.“ Und so kam es dann zu einem engeren Austausch mit IMS.

An der Stelle der Hinweis, Folge 98 ist mit der Firma Schildknecht. Da könnt ihr noch ein bisschen mehr erfahren. Wir sind nächstes Jahr übrigens am 5. und 6. März 2024 auch wieder vor Ort bei der all about automation mit einem eigenen Stand. Ihr seid alle herzlich eingeladen, mal vorbeizukommen. Ihr seid wahrscheinlich auch wieder da, könnte ich mir vorstellen. Das wäre natürlich ganz cool, wenn wir uns alle wieder sehen.

Thomas

Auf jeden Fall dabei.

Sehr schön. Dann würde ich doch sagen, lasst uns mal auch in Richtung MP-Sensor schauen und was ihr eigentlich so genau macht. Wir haben jetzt schon gelernt, dass ihr ein Hersteller von Sensoren seid. Ihr stellt unterschiedliche Sensoren her, von Messung von Druck, Vakuum, Durchfluss, Neigung, aber auch zur Vakuumerzeugung. Jetzt natürlich besonders spannend für diesen Podcast: was ist eure Vision, vor allem für eure Kunden in Richtung IoT und Digitalisierung? Wie geht ihr da voran?

Thomas

Da zitiere ich mal am besten von der Homepage: die neuesten Technologien in die Sensorfunktionalität zu integrieren und dem ganzen ein perfektes Gehäuse zu geben. Das ist so unser Kernsatz, das zeigt auch unsere zwei absoluten Kernkompetenzen. Das wäre zum einen die neueste Sensortechnologie und zum anderen das beste und kompakteste Gehäuse für den Kunden. Konkret heißt das, dass IO-Link, also der smarte Sensor, sowieso schon lange Standard bei uns ist. Unter den neuesten Technologien im Sensor würden wir dann zum Beispiel das Touch-Feature in einem Drucksensor verstehen, welches wir bei unserer aktuellen Neuentwicklung umgesetzt haben. Da haben wir die Bedienung von einem Drucksensor komplett neu erfunden, durch die Entwicklung von einem kundenspezifischen, kleinen Mini-Touchscreen. Die Menüführung und Navigation haben wir auch völlig neu erfunden. Das war aber auch nur möglich umzusetzen in Kombination mit unserer zweiten Kernkompetenz, dem Gehäuse. Wir haben ein Patent auf das Ganze und der größere Teil des Patents befasst sich mit dem Aufbau des Gehäuses. Da sieht man mal wie viel Know-How da auch drin steckt. Genau das sind die zwei Kernkompetenzen. Heute geht es eben um die drahtlose Signalübertragung mit Bluetooth, was mit dem SmartMod perfekt in unsere Unternehmensvision passt.

Was sind denn hier die Herausforderungen von euren Endkunden im Alltag? Was verlieren die heute an Zeit und Geld?

Anastasia

Eine große Herausforderung ist für unsere Kunden, dass Verkabelungen oft und häufig bewegt werden oder anspruchsvollen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind.

Was heißt bewegt werden genau?

Anastasia

Das ist meistens innerhalb von Maschinen oder Landmaschinen zu verstehen, wo einfach Bewegung stattfindet. Jetzt stellen wir uns zum Beispiel eine Landmaschine vor. Die Verkabelungen sind einfach diesen Umgebungsbedingungen und dieser Bewegung ausgesetzt.

Thomas

Da würde ich auch das Thema Schleppketten mit einbringen. Wo Kabelbruch hauptsächlich zum Problem werden kann, ist in der Schleppkette. Da wird das Kabel bei jeder Bewegung um einen bestimmten Radius gebogen und ermüdet mit der Zeit. Ich weiß nicht wie die Zyklen sind um zu testen wie viel so ein Kabel aushält, aber ich glaube es können schon mal bis zu eine Million oder zehn Millionen Zyklen sein. Das Kabel ermüdet aber, wenn es die ganze Zeit um einen Radius bewegt wird. Schleppketten ist ein großes Thema.

Wir haben bei uns auch die Firma igus als Energieketten-Hersteller im Netzwerk. Spannend, was man an Verschleißgrenzen aus so einer Energiekette ziehen kann. Cooles Beispiel.

Anastasia

Diese Bedingungen, von denen ich eben erzählt habe, können dazu führen, dass Kabelknicke und -Brüche entstehen. Gerade in schwer zugänglichen Maschinen ist diese Lokalisierung der Problemquelle mit einem enormen Aufwand und hohen Kosten verbunden, was für eine weitere Herausforderung bei uns und Kunden spricht.

[14:02] Herausforderungen, Potenziale und Status quo – So sieht der Use Case in der Praxis aus

Thomas, ihr seid Sensorhersteller und nutzt die Technologie von IMS Connector Systems, den SmartMod. Was sind eure Herausforderungen?

Thomas

Jeder Sensor muss auf jeden Fall mit Strom versorgt werden. Entweder mit einem Kabel oder mit einem Batteriemodul. Wenn wir jetzt darüber nachdenken, wann eine drahtlose Signalübertragung überhaupt sinnvoll ist, dann ergeben sich im industriellen Umfeld, zumindest nach meiner Erfahrung, hauptsächlich ein paar Einsatzfälle. Da gibt es Situationen, in welchen einfach kein Kabel möglich ist. Also zum Beispiel, wenn der Sensor an einem schnell rotierenden Teil befestigt werden muss, dann kann ich da kein Kabel anschließen. Im Fall von einem Drucksensor wäre das ein Reifen zur Reifendrucküberwachung oder sogar Reifendruckregelung, wenn da irgendwie ein Sensor dran muss, dann wird es auch schwierig mit dem Kabel. Wenn man das Signal übertragen muss, also zum Beispiel den Reifendruck ins Cockpit, dann gibt es nur die Möglichkeit das Drahtlos zu tun. Je kleiner und symmetrischer das Modul ist, desto besser. In unserem Fall perfekt in dem M12 Steckverbinder-Gehäuse.

Das heißt, der erste Anwendungsfall ist so rund um den Endkunden, der Kabelknicke, Kabelbrüche oder einfach anspruchsvolle Umgebungsbedingungen hat und dort solche Dinge vorausschauend warten möchte, damit keine Stillstände auftreten. Das zweite, was du jetzt gesagt hast, geht einfach um die Drahtlosversorgung von den Sensoren, weil das in vielen Anwendungsfällen gar nicht möglich ist. Da gibt es wahrscheinlich noch mehr, oder?

Thomas

Wenn das Kabel nicht möglich ist, dann ist die Sache eigentlich klar. Aber es gibt auch Fälle, bei denen zwar Strom an fast jedem Punkt verfügbar sind, aber keine Signalleitungen verdrahtet sind. Das heißt, ich habe zwar ein Stromkabel, aber ich benötige trotzdem eine drahtlose Signalübertragung. Da der Ort so abgelegen ist, dass die Installation der kompletten Signaltechnik und der ganzen Infrastruktur aufwendiger wäre als es drahtlos zu übertragen. Retrofit wäre der dritte Einsatzfall aus unserer Sicht. Überall in der Industrie, wo ein Sensor nachgerüstet werden soll, beispielsweise um eine ältere Anlage von der Funktion her aufzuwerten, dann kann ich in die Situation kommen, dass zwar Strom vor Ort vorhanden ist, aber die Signalleitung aufwendig zu verkabeln und zu installieren wäre.

Du hast mir gerade schon die perfekte Vorlage für meine nächste Frage gegeben. Ich wollte nämlich gerade nach dem Business Case fragen, auch für euch als Partner in der Stelle. Aber du hast es ja schon gesagt, das heißt, es geht einfach um bewegte Orte, wo kein Kabel verfügbar ist. Da ist der Business Case relativ klar, ich brauche halt so eine Übertragungslösung. Bietet ihr einen All-Inclusive-Service mit dem SmartMod oder wie muss ich mir das vorstellen?

Thomas

Wir wollen den SmartMod auf unserer Homepage als Zubehör anbieten. Man könnte auch in anderen Worten sagen: ich möchte alle meine Sensoren mit Drahtlosfunktion ausstatten. Aber wie vorher schon erwähnt, würde ich das niemals umsetzen, wenn ich das in jede einzelne Sensor-Bauform integrieren müsste. So habe ich halt nur ein Zubehörteil und das Thema ist für mich erledigt.

Habt ihr da bestimmte Sensoren, für die das viel Sinn ergibt, damit anzufangen? Wo ihr sagt, die Use Cases sind so ein großer Pain für Kunden? Hast du da bestimmte Produkte, mit denen ihr startet?

Thomas

Das Gute ist, dass das der M12-Steckverbindungsstandard ist und dass die Pinbelegung immer gleich ist. Das heißt, ich kann das eigentlich für jeden Sensor, den wir jetzt schon haben, verwenden. Einfallen würde mir da der Drucksensor, den man zum Beispiel auch für Füllstandsüberwachung verwenden kann. Wenn ich den Füllstand eines Silos überwachen möchte, macht es sehr viel Sinn, die Signale drahtlos zu übertragen. Das gilt auch für Anwendungen wie die Wasserstandsüberwachung in einem Fluss oder Drucksensorik in einem Reifen eines Rennautos. In letzterem Fall kann der Reifendruck während des Rennens angepasst werden, wenn sich der Reifen aufheizt. Diese Apllikationen werden aufjedenfall laufen.

Ich stelle mir das jetzt so vor, oder du hast glaube ich schon gesagt, du hast den Sensor, und vielleicht gibt es eine Steuerung, wo die Daten erfasst werden müssen. Welche verschiedenen Datentypen werden für diese verschiedenen Use Cases benötigt? Hast du da Beispiele? Handelt es sich um klassische Daten wie Spannung, Strom oder Temperatur, wie Anastasia zu Beginn erwähnt hat, oder gibt es noch andere Daten, die ihr für eure Kunden-Use Cases benötigt?

Thomas

Bei Sensorik ist das eigentlich ganz einfach. Da gibt es zwei verschiedene Ausgangssignale. Unabhängig davon, ob das ein Drucksensor oder Temperatursensor ist oder was auch immer ich für eine Messgröße erfasse, hinten raus aus dem Sensor kommt eigentlich immer dasselbe. Das ist zum einen ein Schaltausgang, der dazu dient ein High- und Low-Signal auszugeben. Zum Beispiel bei irgendeiner Schaltschwelle, die ich einstellen kann, soll er eben durchschalten oder zurückschalten. Das wäre das digitale Signal. Die zweite Art von Ausgangssignal wäre das Analogsignal. Zum Beispiel 0-10 V oder 4-20 mA, also Spannung oder Strom. Das ist jetzt kein dummes An/Aus-Signal, sondern die Höhe der Spannung oder des Stroms spiegelt irgendeinen Messwert wieder. Also zum Beispiel 0-10 Bar bei einem Drucksensor würde dann in 0-10 V ausgegeben werden. Das ist das analoge Signal.

Jetzt hatten wir vorhin schon Bluetooth als Übertragung angesprochen. Wie macht ihr das? Was hat es damit auf sich? Welche Arten von Daten übertragt ihr mit Bluetooth?

Thomas

Das ist genau das Signal, das ich übertragen willWenn ich einen Drucksensor verwende und er einen Wert von 5 Bar ausgibt, möchte ich diese 5 Volt, die vom Sensor erzeugt werden – das entspricht beispielsweise 5000 Millivolt. Bluetooth würde dann diesen Wert von 5000 übertragen, und die nächste Instanz, sei es eine App auf einem Tablet oder eine Steuerung in der Cloud, würde erkennen, dass der Druck genau 5,00 Bar beträgt, basierend auf der Bluetooth-Übertragung des analogen Signals.

Wie macht ihr das? Du hattest Tunnel angesprochen oder Silos, funktioniert das genauso oder gibt es da andere Möglichkeiten, diese Daten auszulesen?

Thomas

Das funktioniert exakt gleich. Es ist immer nur die Frage, will ich den Druckwert wissen oder will ich irgendwas schalten? Also ein Silo könnte ich ja zum Beispiel so einstellen, mir ist es gerade egal wie hoch oder wie niedrig der Füllstand ist, aber wenn der unter einem halben Meter fällt, dann will ich ein Alarmsignal haben. Das wäre eine typische Applikation, dass ich kein Analogsignal habe, sondern ein Schaltsignal. Der schaltet einfach einen Alarm an, wenn der Füllstand unter einen bestimmten Wert fällt.

Ihr habt euch jetzt für IMS als Partner entschieden. Was sind technologische Anforderungen an die Lösung, die entweder ihr oder eure Kunden immer an solche Produkte stellt? Was war euch hier wichtig für den Erfolg solcher Projekte?

Thomas

Die Hauptanforderung war, dass der SmartMod eben drei Leitungen überwachen kann. Das Hauptanwendungsgebiet des SmartMods war ja ursprünglich die Kabelbruchdetektion. Deshalb war die Messtechnik am Anfang nur darauf ausgelegt, die Spannungsversorgung zu überwachen. IMS hat dann den SmartMod so modifiziert, dass die zwei Signalleitungen eines Sensors, die die Ausgangssignale übertragen, ebenfalls überwacht werden können. Integriert in den M12 Steckverbinder, ist ein sehr großes Achievement: die ganze Messtechnik und Bluetooth-Technik in den normal großen M12 Steckverbinder unterzubringen. Ich finde das wirklich sehr, sehr stark.

Schaut euch diesen Sensor an, wenn ihr jetzt zuhört. Man sieht diese drei Signalleitungen sogar genau. Teilweise ist das sogar transparent. Ich habe mir das mal angeschaut auf einem Bild, das ist ganz gut zu erkennen an der Stelle.

Anastasia

Genau, das Gehäuse hat eine transparente Umspritzung.

Ja, genau, wichtig, dann kann man die Daten quasi schon auf die einzelnen Stränge sichtbar machen.

Thomas

So sieht es aus. Das Wichtigste aus Sicht der Verwendbarkeit wäre, dass das übertragene Messsignal in der notwendigen Genauigkeit zur Verfügung gestellt wird. Unsere Drucksensoren besitzen die Genauigkeit, das haben wir auch im Datenblatt festgehalten, von 0,5% von full scale. Das heißt, mein Messsignal muss um einen gewissen Faktor genauer sein, damit diese 0,5% von der Signalübertragungstechnik nicht schlechter gemacht werden. Also ich muss garantieren, dass ich das, was im Datenblatt steht, auch einhalten kann und dass meine Messtechnik und Bluetooth-Übertragungstechnik die Genauigkeit nicht verschlechtern. Dass das zusammenpasst und kompatibel ist, ist auch noch ein wichtiger Punkt.

[23:14] Lösungen, Angebote und Services – Ein Blick auf die eingesetzten Technologien

Anastasia, kannst du mal so ein bisschen erzählen, wie dieses Bundle quasi aussieht, was ich als Kunde bei euch kaufe? Was bekomme ich da genau?

Anastasia

In unseren Paketen sprechen wir von einseitigen und zweiseitigen SmartMods. Das würde ich gern schon mal im Vorfeld erklären. Der Hintergrund ist der Anwendungsbereich, denn die einseitige Kabelkonfektion hat nur an einem Kabelende einen SmartMod. Hier werden nur die Signale überwacht und übertragen. Währenddessen die zweiseitige Kabelkonfektion an beiden Enden einen SmartMod hat und zur Überwachung des Kabels dient. Generell können die Kabelkonfektionen von 1 bis 20 Meter lang sein, da gehen wir natürlich auf die kundenspezifischen Wünsche ein. Damit es unserem Kunden so einfach wie möglich ist, den SmartMod zu implementieren, haben wir vier verschiedene Pakete. Die SmartMod Kabelkonfektion kann man bei uns als Einzelnes bestellen, das heißt ohne weiteres Zubehör. Natürlich bieten wir diesen aber auch zum einen mit einem Bluetooth-Gateway an, zum anderen bieten wir die zweiseitige SmartMod Kabelkonfektion mit einer sogenannten PLC-Steuerung an. Als Schnittstelle ist jedoch auch der MQTT Broker in einem Paket enthalten, rein cloudbasiert.

Das ist cool, weil viele mit MQTT als Standard arbeiten. Wie funktioniert die Datenverarbeitung vor allem in Bezug auf diese Drahtlos-Lösung in die Cloud? Einige Kunden haben schon eine eigene Cloud, andere brauchen vielleicht noch Infrastruktur. Wie funktioniert das genau?

Anastasia

Wenn eine direkte drahtlose Kommunikation nicht möglich ist, gibt es dann die Möglichkeit, ein Bluetooth-Gateway von Schildknecht zu nutzen, welches einfach in die bestehende Steuerung integriert werden kann. Die Gateways übersetzen die Signale in gängige Feldbus-Formate wie zum Beispiel Profinet oder Profibus. Die Datenverarbeitung in die Cloud findet durch das Gateway statt. Die Daten werden via Mobilfunk direkt in eine Cloud gesendet, in welcher dann die Daten über einen Browser abgerufen werden können.

Jetzt hattet ihr ja schon die verschiedensten Use Cases und vor allem auch die Analyse dazu angesprochen. Da gibt es eine gewisse Genauigkeit, die auch eingehalten werden muss. Anastasia, du hast vorhin von bestimmten Fehlermeldungen gesprochen. Wie macht ihr die Datenanalyse am Ende von diesen einzelnen Use Cases?

Anastasia

Die Datenanalyse läuft immer über die entsprechende App. Im Bereich Predictive Maintenance arbeiten wir mit ai-omatic solutions zusammen. Denn um diese große Menge an Informationen verarbeiten und analysieren zu können, müssen in der Regel spezielle Softwarelösungen eingesetzt werden. Mithilfe eines Algorithmus und der in Echtzeit erfassten Information ergibt sich dann die Möglichkeit einer vorausschauenden Instandhaltung, also Predictive Maintenance in dem Fall. Stichwort Machine Learning. Das System erfasst den Normalbetrieb und erkennt durch minimale Abweichungen, wann sich eine Störung anbahnt. Zusammengefasst soll damit der zukünftige Wartungsbedarf vorhergesagt und bis zu 70 Prozent aller ungeplanten Ausfälle verhindert werden.

Das klingt wunderbar und an der Stelle auch schöne Grüße an die Gründerin Lena Weirauch, falls sie zuhört. Spannendes Produkt, schöner Partner, den ihr euch da ausgewählt habt für das Thema AI-Analyse.

Thomas

Ein kurzes Wort noch zum Thema Predictive Maintenance. Da geht es ja vor allem darum, aus möglichst vielen gesammelten Daten Rückschlüsse darauf zu ziehen, in welchem Zustand sich irgendwelche Teile oder Anlagen befinden. Dafür müssen immer mehr Daten gesammelt werden, was uns als Sensorhersteller natürlich freut. Wir können schön Sensoren verkaufen. Aber irgendjemand muss ja irgendwann mal etwas aktiv mit den Daten des Sensors anfangen. Die Frage ist nur, wer und was. Wenn man Hersteller von Modulen für Predictive Maintenance ist, wie jetzt zum Beispiel die IMS neuerdings, dann muss man dafür sorgen, dass entweder die verbaute Hardware oder die dazugehörige Software eine Dateninterpretation durchführt, auswertet und das aktuelle Ergebnis dem Nutzer zur Verfügung stellt. Der Trend wird immer mehr dahin gehen, dass Dateninterpretation und Datenauswertung mehr aus einem übergeordneten System heraus und in die einzelnen Devices hinein wandern wird. Das macht dann einen Sensor oder ein Kabel zum Smart Sensor oder Smart Kabel.

Macht doch Sinn, dass man bestimmte Daten wahrscheinlich vorverarbeitet, on the edge oder auf dem Sensor, dass ihr als Hersteller immer intelligentere Sensorik liefert und dann ausgewählte Daten weitergegeben werden für die einzelnen Use Cases. Vielen Dank für die Ergänzung. Könnt ihr noch mal so zum Abschluss sagen, was sich gerade in dieser Signalübertragung tut und auch mit dem Steckverbinder in Zukunft? Auf was dürfen wir noch von euch gespannt sein?

Thomas

Den einen Punkt habe ich eben schon angesprochen. Es werden immer mehr Daten erfasst und die Interpretation und Auswertung der Daten wird sich stetig verbessern und in die einzelnen Devices wandern. Ich denke, da sind wir noch ganz am Anfang, wenn man sieht, wie jetzt KI-Modelle und KI-Anwendungen zum Beispiel aus dem Boden sprießen, dann würde ich jetzt einfach mal behaupten, dass es nicht mehr allzu lange dauert, bis KI-unterstützte Dateninterpretation auf den Industrie-Devices verfügbar sein wird. Also auf Sensoren, auf Smart-Kabel, auf Aktorik und so weiter. In der Cloud gibt es ja solche Tools schon sehr viele und schon längere Zeit, aber ich denke halt, dass die Intelligenz mehr auf die Devices wandern wird. Zum Thema Wireless haben wir ja viel über den SmartMod und die drahtlose Signalübertragung gesprochen. Der nächste Step wäre dann Stromversorgung ebenfalls drahtlos und auch batterielos zu machen.

Induktiv oder welche Möglichkeiten gibt es da?

Thomas

Genau, das ist die Frage. Das hast du schon absolut korrekt erkannt. Da würde mir auch gleich Induktion einfallen. Wenn man auf Messen unterwegs ist, gibt es lustige Systeme, wo autonome Roboter oder Fahrzeuge über den Boden fahren und sich über Induktion mit Strom versorgen. Wenn man jetzt die nächsten 10-20 Jahre betrachtet, dann würde ich auch über Energy Harvesting nachdenken. Vor allem einerseits, dass der Stromverbrauch der Devices runter geht, sonst kriege ich so ein System wahrscheinlich nicht hin und andererseits, dass die Module für Energy Harvesting zuverlässig so viel Energie der Umgebung entnehmen können, dass das Device sicher versorgt werden kann. Das ist aktuell definitiv noch nicht so oder zumindest nur sehr selten und es wäre doch schön sich vorzustellen, dass ein Device sich selbst aus der Umgebung mit Energie versorgen kann, also zum Beispiel durch Vibration, Licht, Bewegung und so weiter.

Ja, das wäre mega. Da bin ich gespannt, was da noch kommt. Vielleicht machen wir ja auch in einem Jahr noch mal ein Update für den Podcast. Wer weiß, wo wir da dann stehen.

Thomas

Also in einem Satz zusammengefasst und vielleicht auch etwas übertrieben, das Industrie-Device der Zukunft braucht keine Energieversorgung mehr, überträgt die Daten natürlich drahtlos und hat eine integrierte KI-basierte Datenverarbeitung, auf dessen Grundlage das Verhalten des Devices dann bestimmt wird.

Ja, das war ein Statement. Anastasia, hast du noch Ergänzungen von deiner Seite aus?

Anastasia

Wir werden den SmartMod auf jeden Fall weiterentwickeln. Wir sehen da in der Zukunft viele Möglichkeiten, beispielsweise auch mal auf den M8 oder auf andere Industriestandard-Steckverbinder weiterzugehen, um auch diese Schnittstellen oder diese Probleme für unsere Kunden zu lösen. Wir haben jetzt auch einen Stand auf der SPS in Nürnberg. Da haben wir unser Produktrelease, kommt uns da sehr gerne besuchen. Ihr findet uns da in Halle 6 auf Stand 251P. Und außerdem haben wir auch einen Vortrag auf der SPS am 14.11. zu diesem Thema. Da würden wir uns freuen, euch zu sehen.

Wenn ihr die Folge jetzt nach der SPS hört, gar kein Stress. Anastasia und Thomas sind natürlich auch so für euch, wenn Rückfragen aufkommen und so weiter verfügbar. Ich würde eure LinkedIn-Kontakte einmal in den Shownotes verlinken. Wir hatten auch die all about automation Friedrichshafen 2024 angesprochen. Kommt vorbei oder kontaktiert Anastasia und Thomas auch gerne über LinkedIn.

Mir bleibt nur herzlichen Dank an euch zu sagen. Vielen Dank für die Projektvorstellung. Ich fand es mega. Erstmal finde ich, Anastasia, euer Produkt ziemlich cool, dass man jetzt wirklich diese Daten aus dem Kabel, aus dem Steckverbinder direkt aufnehmen kann. Ich glaube, das ist eine echte Innovation gerade am Markt. Und dann natürlich auch die verschiedenen Use Cases, wo echtes Geld dahintersteckt. Ich will schließlich Stillstände vermeiden, wenn ich Kabelbrüche habe oder auch mögliche Kabelknicke, die zu Fehlern und Ausfällen führen können. Das will ich verhindern. Thomas, wir haben es heute schön ausgeführt, was die Drahtlos-Kommunikation für Vorteile gibt. Herzlichen Dank an euch und damit das letzte Wort nochmal an euch. Von meiner Seite aus vielen Dank, dass ihr heute mit dabei wart und noch eine schöne Restwoche.

Anastasia

Danke, dass wir dabei sein durften. Es hat wahnsinnig viel Spaß gemacht und bis zum nächsten Mal.

Thomas

Danke auch von meiner Seite aus, war wirklich super, hat sehr viel Spaß gemacht und bis zum nächsten Mal.

Habt noch eine schöne Restwoche. Macht’s gut, ciao!