Shopfloor-Vernetzung: Schaeffler-Gruppe schafft eine Data Acquisition Platform

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Bisherige Lösungen für das Industrial IoT sind wenig effizient, zu viel unnötige Hardware installiert und es fehlt an einer gemeinsamen Sicht auf Maschinen- und Prozessdaten.
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Bisherige Lösungen für das Industrial IoT sind oft nur auf einzelne Anwendungsfälle bezogen und führen zu einer großen Vielfalt auf dem Shopfloor. Die Folge: Die Lösungen sind wenig effizient, zu viel unnötige Hardware installiert und es fehlt an einer gemeinsamen Sicht auf Maschinen- und Prozessdaten.

Die Herausforderung: Wie binde ich 20.000 proprietäre Maschinen aus dem Brownfield an?

Herausforderung Brownfield: Schaeffler besitzt mit 75 Werken und mehreren tausend Maschinen eine enorme Vielfalt an Schnittstellen, Maschinen und Fertigungsprozessen. Die flächendeckende Digitalisierung stößt hier auf Hürden: So sind moderne Standards wie OPC UA nur bei neuen Anlagen verfügbar. Allerdings müssen auch ältere Systeme von unterschiedlichen Herstellern in die Digitalisierung einbezogen werden. Zudem sind einzelne Maschinen mit mehreren Konnektivitätslösungen verbunden. Sie nutzen jeweils eigene Hardware und Software, fragen aber ähnliche Daten ab.

 

Diese Vielfalt ist nicht zukunftssicher. Die Datenerfassung muss schnell und effizient geschehen und auch zukünftige Use Cases berücksichtigen. Das Ziel der Vernetzung ist vor allem, die Daten aus der untersten Ebene auf dem Shopfloor flächendeckend verfügbar zu machen. Dabei geht es um die Ermittlung der Gesamtanlageneffektivität (OEE), den aktuellen Zustand der Maschinen und um Nachhaltigkeit im Energieverbrauch.

 

Verschiedene Unternehmenseinheiten, beispielsweise Instandhaltung, Nachhaltigkeitsmanagement oder Datenanalysten benötigen unterschiedliche Daten und haben einen anderen Blick darauf. Die bisher verbreiteten Lösungen bewirken einen hohen Aufwand für die Installation und Wartung und es fehlt eine einheitliche Datenstruktur mit zentralem Datenmanagement. Das senkt die Effizienz und führt häufig zu unzureichender Nutzung der Daten – die Unternehmen verschwenden Zeit und Geld.

Die Lösung: Die Data Acquisition Platform ermöglicht die standardisierte Erfassung und Weitergabe von Daten

Für eine standardisierte Datenerfassung hat Schaeffler eine Data Acquisition Platform entwickelt, mit deren Hilfe die benötigten Daten für unterschiedliche Nutzergruppen im Unternehmen erfasst werden können. Die Konnektivität für unterschiedliche Maschinen, Steuerungen, Sensoren und weitere Geräte auf dem Shopfloor erzeugt autinityDAP (autinity Data Acquisition Platform) von Schaeffler Digital Solutions. Die Lösung besteht aus einer intelligenten Client-Server/Cloud Architektur. Dadurch erfüllt sie alle Vorgaben für IT-Sicherheit bei kritischen Geschäftsdaten und den Datenschutz.

Das modulare Lösungskonzept besteht aus drei Elementen:

 

  1. DAP Home läuft auf gängigen Industrie-PCs und erfasst intelligent Daten. Mit mehr als 50 Konnektoren können alle Steuerungen angebunden werden. Unterstützt werden OPC UA, verbreitete Steuerungssysteme (z.B. von Siemens, Fanuc, Beckhoff, etc.), Enterprise Service Bus, NATS.IO, MQTT und viele weitere. Dies erlaubt auch das Nachrüsten älterer Maschinen.
  2. Auf dem DAP Server werden die Geräte und Services verwaltet. Das sorgt für die Datenabfrage, Security-Patches und die zentralen Updates der Lösung. Die offene, containerbasierte Architektur bewirkt, dass weitere Apps (autinity-Software, Drittanbieter-Lösungen und Eigenentwicklungen) ebenfalls auf dem Edge ausgeführt werden können.
  3. Die zentrale Datenverwaltung sorgt dafür, dass auch Unternehmen mit weltweit verteilten Werken eine einheitliche Daten-Architektur nutzen können. Alle Daten werden einheitlich ermittelt und verfügbar gemacht. Dabei werden auch unterschiedliche Sprachen für die Benennung von Datenvariablen und Use Cases mit diesen Daten berücksichtigt.

Das Ergebnis: ROI für die Konnektivität aller Maschinen nach weniger als einem Jahr

Die neue Data Acquisition Platform erlaubt es allen Fachbereichen und Teams, die jeweils gewünschten Daten strukturiert und effizient zu sammeln – ohne dass Silos entstehen. Dadurch entsteht im gesamten Unternehmen eine einheitliche Sicht auf alle Daten.

 

Die Lösung ist bereits nach weniger als einem Jahr rentabel. Je weniger Hardware für die Vernetzung der Maschinen notwendig ist, desto mehr Kosten werden eingespart – Hardwarekosten als solches, aber auch Instandhaltungskosten, Schulungskosten und Trainingskosten für einzelne Mitarbeiter.

Im Zusammenspiel mit anderen Lösungen von Schaeffler Digital Solutions können an einer Maschine die Einsatzszenarien Zustandsüberwachung, Predictive Maintenance, Auftragsverfolgung, Kontrolle der Maschinenauslastung und Engpassmanagement realisiert werden. Dadurch werden Ausfallzeiten gesenkt, was letztlich zu höherer Effizienz und weiteren Kostensenkungen führt.

 

Die Infrastruktur ermöglicht neue Use Cases und macht alle Potenziale der ermittelten Daten nutzbar. Dies betrifft beispielsweise auch den CO2-Footprint: Die Daten sind vorhanden und können sehr einfach für eine Nachhaltigkeitsstrategie genutzt werden.

Ein weiterer Vorteil der offenen und zukunftsorientierten Lösung: Sie erlaubt die unkomplizierte Erweiterung um weitere Anwendungsmöglichkeiten ohne Programmierkenntnisse.

 

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