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Wie Sie mit einer digitalen Datenerfassung Ihre Prozesse sichern

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IoT Use Case - ifm
11 Minuten Lesezeit
11 Minuten Lesezeit

Nutzen Sie Ihren Datenschatz und sichern Sie Ihre Prozessqualität

Ziel des Projekts

In einer Produktion fallen viele Daten an: Temperaturwerte, Füllstände, Stückzahlen, Wasserverbrauch, Stromverbrauch und vieles mehr. Wäre es da nicht folgerichtig, dieses Potenzial sinnvoll zu nutzen und einen großen Mehrwert für Ihr Unternehmen zu generieren? In Ihren Daten liegen alle Informationen bereit, um Ihre Prozesse und Qualität zu sichern. Gemeinsam mit Ihnen deckt das Team von ifm diese Potenziale auf. Statt manuell die Daten zu erfassen und damit viel Zeit und lange Wege in der Produktion in Anspruch zu nehmen, erfassen Sensoren die jeweiligen Werte direkt an der Maschine und das auf die Sekunde genau.  

Als Komplettanbieter stellt ifm sowohl die Hard- als auch Software bereit, um Ihre Daten zu erfassen und zu analysieren – alles aus einer Hand und mit der Kompetenz und Erfahrung aus über fünf Jahrzehnten. Von Anfang an sichern Sie so Ihre Prozesse mühelos und effizient, setzen Ihre Ressourcen perfekt ein und sparen damit hohe Kosten ein. 

Übrigens: Sie können moneo auch mit Ihren bestehenden Sensoren nutzen.

Business Case

Transparenz der
Verbrauchsmittel

Identifizierung von
Einsparpotenzial

Qualitätssicherung

Durchschnittlich erreichen Kunden:

100 %

Weniger Routengänge

2.950 €

Einsparung an Personalkosten
pro Jahr

100 %

ROI ab
0,8 Jahren

Vorteile einer digitalen Datenerfassung

Eine digitale Produktion bietet zahlreiche Vorteile. Wo vorher manuell durch einen Mitarbeiter Daten an den unterschiedlichen Maschinen erfasst wurden, kommt nun Sensortechnologie zum Einsatz. Die perfekt darauf abgestimmte Softwarelösungen der IIoT-Plattform moneo bietet zahlreiche Möglichkeiten, die Daten anschließend zu verarbeiten und ganze Prozesse zu visualisieren.

Dies führt zu:

  • ✓ Punktgenaue Datenerfassung
  • ✓ Sensortechnologie statt manuelle Datenerfassung
  • ✓ Transparenz der Prozesse
  • ✓ Schnelle Reaktionsmöglichkeit auf Veränderungen im Prozess
  • ✓ Sicherung der Prozessqualität & Produktqualität
  • ✓ Verbesserte personelle Kapazität durch Wegfallen langer Routengänge

Fazit: Insgesamt verbessert sich so die gesamte Organisation, was viel Zeit und Ressourcen einspart und den ganzen Prozess effizient und transparent ausrichtet. 

Nutzenversprechen

  • ✓ Prozessqualität
  • ✓ Produktqualität
  • Energieoptimierung
  • ✓ Maschinenverfügbarkeit
  • ✓  Effizienter Personaleinsatz 

Manueller Prozess

Prozessdaten werden manuell aufgezeichnet und offline für die Analyse und die regelmäßige Trendanalyse gespeichert.

Automatisierter Prozess

Digitale Prozessdaten werden kontinuierlich an moneo übertragen und können jederzeit abgerufen werden.

Datenerfassung leichtgemacht: digitale Prozesse statt manueller Erfassung

Eine automatisierte Datenerfassung zeichnet die Werte auf die Sekunde genau auf und schließt damit langwierige manuelle Prozesse als auch menschliche Fehlerquellen aus. Für eine transparente Datenerfassung ist es wichtig, die passenden Sensoren einzusetzen. Je nach Anwendungsfall kommen unterschiedliche Sensortypen zum Einsatz. Dazu gehören Temperatur-, Füllstands-, Druckluft-, Strom- oder Wasserverbrauchssensoren. Über eine Schnittstelle werden die erhobenen Sensorwerte an moneo weitergeleitet und mit Hilfe von Datenmodellierung in prozessrelevante Informationen umgerechnet. Anschließend erfolgt eine detaillierte Visualisierung dieser Werte und sie geben sprichwörtlich auf einen Blick Auskunft über verschiedene Medienverbräuche.

Über- oder Unterschreitungen der Prozesswerte lösen entsprechende Warnungen oder Alarme aus. Eine schnelle Reaktion auf sich verändernde Prozessparameter durch ein integriertes Alarmmanagement ist dadurch möglich und Schäden an der Maschine oder am Produkt werden vermieden, indem sie rechtzeitig erkannt werden. Ebenso zeigen die Werte auf, wo Handlungsbedarfe an bestimmten Punkten oder Maschinen im Prozess sind.

Das Ergebnis: Die Prozess- und damit die Produktqualität sowie ein optimaler Personaleinsatz sind gewährleistet, Ressourcen werden geschont, Kosten eingespart und die Anlagen optimal ausgelastet.

 

Simulationsvideo moneo

Produktionsdaten erfassen und mit moneo auswerten

Um Ihre Prozesse zu sichern ist es essenziell die anfallenden Daten in der Produktion automatisiert zu erfassen und zu verarbeiten. Wichtige Komponenten, die Aufschluss über den Prozess oder die Maschine oder Anlage geben, sind dabei:

  1. Temperaturen
  2. Füllstände
  3. Elektrische Energie
  4. Wasserverbrauch
  5. Druckluftverbrauch 
  6. Stückzahlen
 
Je nach Anwendungsfall wird jeweils unterschiedliche Sensorik angewendet.

1. Zustandsorientierte Temperaturüberwachung

Herausforderung: In Schaltschränken von Anlagen entstehen Temperaturhotspots an Umrichtern oder Steuerungen. Wenn diese Komponenten oder Maschinenbauteile bei zu hohen Temperaturen, betrieben werden, führt dies zu einer verkürzten Lebensdauer. Es kommt zu Störungen und im schlimmsten Fall zum Ausfall der Anlage. Für eine Kontrolle der Komponente wird häufig mit einer Wärmebildkamera gearbeitet, was wiederum einen hohen Personal- und Dokumentationsaufwand erfordert und nur eine Momentaufnahme ist. 

Die Lösung: Ein Temperatursensor wird an den Hotspots im Schaltschrank montiert. Die IIoT-Plattform moneo verarbeitet die Daten und gibt Auskunft über den Zustand des Bauteils oder der Anlage. So wird die Temperatur und sogar die Feuchte im Schaltschrank automatisiert erfasst und dokumentiert. Bei Abweichungen werden Warnungen und Alarme ausgesendet und eine schnelle Reaktion auf Veränderungen im Prozess ermöglicht. 

Fazit: Die zusätzliche Überwachung der Temperaturen im Schaltschrank stellt die reibungslose Abwicklung des Produktionsprozesses und die Maschinenverfügbarkeit sicher. Dadurch können zukünftige Ausfälle frühzeitig erkannt und behoben werden. 

2. Zustandsorientierte Füllstandsüberwachung

Herausforderung: Für die Füllstandsmessung beispielsweise von Tanks oder Fässern kommen Füllstandsensoren zum Einsatz. Ohne eine geeignete Lösung, die die Daten automatisch erfasst, muss ein Mitarbeiter alle zwei Tage an die Anlage laufen, den Füllstand an den Sensoren händisch ablesen und in eine Liste eintragen. 

Lösung: Mit der IIoT-Plattform moneo wird dieser Prozess komplett automatisiert sowie händische Eingaben und menschliche Fehlerquellen vermieden. Mittels Füllstandsensoren werden die Daten erfasst und bei Unterschreitung erfolgt eine automatische Meldung an den Instandhalter per E-Mail oder über das SAP PM Modul. 

Fazit: Die Überwachung des Füllstands in Echtzeit zeichnet Veränderungen sofort auf und ermöglicht somit eine schnelle Reaktion. Zusätzlich kann ein automatisierter Bestellprozess für den Nachschub der Rohmaterialien hinterlegt werden. 

3. Energieeffiziente Erfassung von elektrischer Energie

Herausforderung: In zahlreichen Branchen der Industrie werden Verbräuche bereits – häufig aber noch manuell – erfasst. Es fehlen zentrale Auswertungen zu Einzelverbräuchen, Spitzenverbräuchen und der Gesamtsumme aller Verbräuche. Zudem treten außerhalb der Betriebszeiten unerwünschte Verbräuche auf, die nicht identifiziert werden können. So besteht keine Möglichkeit, Kostentreiber im Energieverbrauch zu identifizieren. 

Die Lösung: Um Stromverbräuche zu erfassen, werden Energiemessgeräte oder Stromzähler an der Anlage verbaut. Manuelle Prozesse, um den Verbrauch pro Woche oder Monat zu erfassen, unregelmäßige Ablesezyklen oder sogar Zahlendreher beim händischen Dokumentieren fallen weg. Durch die digitale Erfassung von elektrischen Energieverbräuchen und anschließenden Verarbeitung mit moneo, können sämtliche Einspar- und Optimierungsmaßnahmen dokumentiert werden. Die dadurch entstehende Energietransparenz führt nachhaltig zu einem verschärften Bewusstsein über elektrische Verbräuche (Gesamt- und Spitzenverbräuche, Verbrauch im Standby und während produktionsfreier Zeit, Blindströme und Blindleistungen) und unterstützt somit bei einem schonenden Umgang mit dieser Ressource. 

Fazit: Mit moneo erfolgt die Datenerfassung automatisch auf die Sekunde genau und die Auswertung ist auf einen Blick transparent sichtbar. Dadurch erkennen Sie Einsparmöglichkeiten.

4. Energieeffiziente Erfassung von Wasserverbrauch

Herausforderung: In Unternehmen werden häufig Verbräuche noch manuell erfasst. Zur Beurteilung, Optimierung und Kostenreduzierung des Gesamt-Energieverbrauchs ist jedoch die automatische Erfassung der Verbräuche notwendig. Dazu gehören die Visualisierung und Analyse aller Verbräuche, das Zusammenfassen mehrerer Zähler zu einem Gesamtzähler, Identifizierung energetischer Kostentreiber und Spitzenverbräuchen sowie die Erfassung des Verbrauchs außerhalb der Betriebszeit. 

Die Lösung: Mit moneo können Sie mit Strömungssensoren automatisch ihren Wasserverbrauch auf die Sekunde genau erfassen und Ihre Prozesse auf einen Blick überblicken. Menschliche Fehlerquellen, Zeitunterschiede in der Datenerfassung und Unregelmäßigkeiten fallen dadurch weg. Zudem sparen Sie Zeit, die Sie für andere Aufgaben verwenden können. 

Fazit: Durch die Integration der Strömungssensoren und die IIoT-Plattform moneo zur Verbrauchserfassung wird eine klare Übersicht über den Energieverbrauch ermöglicht. Geräte oder Prozesse, die übermäßig viel Energie verbrauchen, werden erkannt und visualisiert. Die transparente Abbildung der Prozesse erleichtert zudem die Planungsentscheidung.  

5. Energieeffiziente Druckluftüberwachung

Herausforderung: Werkzeugmaschinen verfügen über allgemeine Anzeigeinstrumente, um die vielfältigen Betriebszustände anzuzeigen. Jedoch sind die Prozessdaten des Druckluftverbrauchs in Verbindung mit der entsprechenden Kostenerfassung nicht in die Überwachung integriert. Dadurch ist eine Bewertung im Rahmen des Energiemanagements und für Energieeffizienzmaßnahmen nicht möglich. Um händische Prozesse und damit Fehlerquoten wie Zahlendrehern und unregelmäßige Zyklen zu vermeiden, ist es unerlässlich Prozesse effizient zu automatisieren. 

Die Lösung: Durch den Einsatz von Druckluftzählern und der IIoT-Plattform moneo erfolgt die Datenerfassung an der Werkzeugmaschine und in diesem Beispiel auch an der Druckluftpistole im Unternehmen. Das Ziel ist einen ​​​​energieeffizienten Betrieb der Werkzeugmaschine zu gewährleisten. Hierfür ist die Berechnung unterschiedlicher Druckluftkosten zur Beurteilung und Organisation von Energie-Spar-Maßnahmen notwendig.  

Fazit: Insgesamt sinken die Energie- und Betriebskosten mit dem Ziel „Green Factory“. Unnötige Kosten im Standby-Betrieb durch Leckagen werden frühzeitig identifiziert und übersichtlich visualisiert. 

6. Stückzahlbasierte Prozessüberwachung

Herausforderung: Eine Vielzahl an Produkten und Bauteilen werden täglich an einer Produktionsanlage gefertigt. Gleichzeitig muss die Qualität der einzelnen Bauteile überwacht und geprüft werden, damit es nicht zu fehlerhaft produzierten Teilen – und damit verbunden einen hohen Ressourcenausschuss – als auch zu Ausfällen in der Produktion kommt. 

Die Lösung: Die mit der entsprechenden Sensorik (einem Stückzahlzähler) erfassten und mit den Funktionen der IIoT-Plattform moneo aufbereiteten Daten ermöglichen es, den Produktionsprozess zu überwachen und stückzahlbasiert die Anlage zu warten und damit die Prozessqualität zu gewährleisten. 

Fazit: Insgesamt fördert die stückzahlorientierte Wartung die Transparenz im Produktionsprozess und sichert die Qualität der hergestellten Produkte. 

Datenerfassung und Datentransfer: Schnittstellen ins SAP oder in die Cloud

Die Datenerfassung über entsprechende Sensortechnik und die Auswertung in moneo ist ein wichtiger Schritt in Richtung digitalisierter Produktion. Wer mag, geht noch einen Schritt weiter und nutzt die aufbereiteten Daten zur Weiterleitung in die Cloud oder SAP. Hierfür sind entsprechende Schnittstellen notwendig, die ifm für Sie bereithält. Die von moneo verarbeiteten Daten können beispielsweise über verschiedene Protokolle mittels MQTT oder OPC UA weitergeleitet werden. So ist die direkte Übermittlung zu AWS, Azure oder SAP gegeben. Je nach Kundenwunsch besteht außerdem die Möglichkeit, bei einer Alarmmeldung automatisch eine Bestellung oder einen notwendigen Wartungsauftrag im Instandhaltungsmodul SAP PM in die Wege zu leiten. Zusätzlich zu AWS und AZURE kann moneo auch direkt in der moneo Cloud verwendet werden.

  • ✓ moneo  MQTT oder OPC UA → AWS, Azure, SAP
  • ✓ SAP Integration SFI (Shop Floor Integration) → SAP PM
  • ✓ Alarm
  • E-Mailbenachrichtigung (Grenzwert)
  • ✓ Ersatzteil automatische Bestellung durch SAP
  • ✓ Cloud und OnPremises
  • in der Cloud und OnPremises möglich

Wie Sie eine digitale Datenerfassung in Ihre Prozesse integrieren

Sie möchten die Vorteile einer digitalen, automatischen Datenerfassung nutzen und damit Ihren Prozess perfekt ausrichten und Ihre Produktqualität sichern? – Ifm unterstützen Sie dabei, die für Sie am besten geeigneten Sensoren und Softwarelösung zu finden und in Ihr System zu integrieren. Zunächst werden hierfür die entsprechenden Sensoren an der gewünschten Anlage verbaut oder bereits bestehende Sensoren genutzt. Sollten Sie schon über Sensoren verfügen, haben aber nicht das entsprechende Tool, um die Daten vollumfänglich auszuwerten, überprüft ifm die Kompatibilität Ihrer Sensoren mit moneo. Anschließend wird moneo zentral auf Ihrem Server installiert oder je nach Wunsch eine direkte Verbindung in die moneo Cloud aufgebaut. In moneo wird ein digitaler Zwilling Ihrer Anlage erstellt und die Grenzwerte festgelegt. 

Einfach und schnell überwachen Sie nun Ihren Prozess, sichern Ihre Produktqualität und machen ihre Verbräuche transparent. 

Text vom Original übernommen – ifm 

In Anwendung

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