Maschinendaten aller Art werden wireless an eine Cloud oder Steuerung übertragen und ermöglichen so umgehende ­Reaktion auf mögliche Störungen. Dafür maßgeschneiderte, Funk-basierte Komplettpakete ermöglichen eine einfache Installation und einen wirtschaftlichen Betrieb bei Neuanlagen und Nachrüstungen.

Feldbuskommunikation ohne Kabel – mit diesem Lösungsansatz ist die Dataeagle-Funktechnologie von Schildknecht weltweit in unzähligen Applikationen bekannt geworden. Daten aus einem kabelgebundenen System in ein Gateway übernehmen, von dort per Funk – und gegen Störungen gepuffert – über unwegsame Strecken weiterleiten und abschließend wieder an ein verkabeltes System abliefern: Dieses Konzept hat Schildknecht sozusagen zu einem Daten-Transportunternehmen in globalem Maßstab gemacht, lange bevor solche Datentransporte zur Voraussetzung für Industrie 4.0- bzw. IIoT-Lösungen wurden. Da ist es nur konsequent, wenn das Unternehmen jetzt sein Portfolio unter Nutzung der bewährten Gateway-Technologie sowie zusätzlicher Multi­sensor- und Dashboard-Bausteine zu einer leistungsstarken IoT-Ready-to-use-Plattform­ mit Condition-Monitoring-Systemen (CMS) aufgebaut hat. Damit wurden bereits erste Zustandsüberwachungen für Motoren realisiert. „Wir haben unsere CMS-Lösung im Interesse der Anwender als Komplettsystem konzipiert, welches innerhalb kürzester Zeit installiert und betriebsbereit ist. Es besteht aus dem kompakten Bosch-Multikomponenten-Sensor CISS (Connected Industrial Sensor Solution) für insgesamt acht Messgrößen mit Bluetooth-Signalübertragung, unserem IoT-Edge-Gateway mit integrierter eSIM-Karte für globale Konnektivität sowie einer Messdatenauswertung und -darstellung auf unserem Portal-Dashboard. Im Interesse der Anwender haben wir diese unsere CMS-Produktserie ready-to-use als maßgeschneidertes Komplettpaket konzipiert, welches in drei Varianten – mit Schnittstelle zu einer Steuerung, lokalem Dashboard oder Cloud-Dashboard – verfügbar ist“, umreißt Elena Eberhardt das neue Konzept.

Erste erfolgreiche Anwendung: ­Absicherung der Liefertreue

Für ein Unternehmen wie Murrelektronik ist unbedingte Liefertreue ein wichtiges Element im Geschäftsmodell: Verspätete Lieferungen würden beim Kunden Anlagenstillstände mit weitreichenden Folgen verursachen. Das Unternehmen sucht und erprobt daher regelmäßig Maßnahmen, den internen Produktlauf vom Zentrallager zum Versand so störungssicher wie möglich zu gestalten. Dazu gehört auch die Betriebssicherheit des Motors zum Antrieb des Transportbandes, über das die Teile vom Lager zum Versand befördert werden. Moderne Motoren sind zuverlässig und auf Dauerbetrieb ausgelegt, aber sie benötigen dafür entsprechende Pflege und Kontrolle, im Idealfall mit der automatischen Ankündigung eines bevorstehenden Wartungsbedarfs. Dies Möglichkeit nutzte das Unternehmen und installierte das oben beschriebene CMS von Schildknecht. Im Mittelpunkt stand dabei die frühzeitige Erkennung von Lagerschäden im Motor und die Visualisierung der resultierenden Daten auf verschiedenen Endgeräten zur Information der zuständigen Mitarbeiter.
Diese Art der Informationsbereitstellung hat die anfänglich spürbare Skepsis der Mitarbeiter gegenüber der CMS-Technologie schnell in Akzeptanz gewandelt: Wurde damit doch ein wichtiger Beitrag zu Liefertreue, Kundenzufriedenheit und stabilen Geschäftszahlen des Unternehmens geleistet. Positiv wurde auch die Vielseitigkeit des Systems beurteilt, denn es ist gleichgültig, von welchem Sensor – nach Art und Type – die Signale kommen, was weitere Einsatzmöglichkeiten eröffnet. Zudem ist die Lösung mit der fest integrierten und damit nicht-entwendbaren und global einsetzbaren eSIM-Karte samt einfachem Kostenverrechnungskonzept anwenderfreundlich und aufwandsarm; und schließlich bietet das Systemkonzept alles aus einer Hand ohne zeitaufwändiges Zusammenstellen verschiedener Komponenten.

CMS-Produktserie für Cloud oder ­Steuerung ready to use

In vielen Gesprächen mit Anwendern wurde die unterschiedlichen Konzepte eines Condition Monitoring deutlich: Während die einen die relevanten Daten zur weiteren Analyse in eine Cloud „transportiert“ haben wollen, sehen andere ihre Lösung in einer direkten Übertragung an eine Steuerung mit der Möglichkeit einer unmittelbaren Reaktion. Diese Lösung macht den Sensor zu einem aktiven und direkt eingebundenen Teilnehmer des jeweiligen Automatisierungssystems mit entsprechenden Möglichkeiten bezüglich Betriebssicherheit und Verfügbarkeit.
Diesem doppelten Marktwunsch folgend gibt es die Produktserie Dataeagle CMS in den Ausführungen:

• Dataeagle-Condition-Monitoring-System Fieldbus und
• Dataeagle-Condition-Monitoring-System Cloud,
• Geplant ist das Dataeagle-Condition-Monitoring-System Local Dashboard mit einem Node-RED-Dashboard, das lokal über das Netzwerk zur Verfügung steht.

Ein typisches maßgeschneidertes und sofort einsatzbereites CM-System mit Cloud-Dashboard besteht (1) aus dem kompakten Bosch-Multisensor für raue Industrieumgebungen, (2) dem IoT-Gateway Dataeagle 2730 mit integrierter, global nutzbarer eSIM-Karte und (3) einem Cloud-Dashboard (Dataeagle-Portal). Die vom Sensor aufgenommenen Maschinendaten werden per Bluetooth Low Energy an das zentrale IoT-Gateway übertragen, was für bis zu acht Sensoren gleichzeitig möglich ist. Nach einer Vorverarbeitung im Gateway werden die Daten sowohl an die Steuerung für direkte Maßnahmen als auch/oder an ein Cloud-Portal zur Visualisierung von zum Beispiel Langzeiteffekten übertragen und gespeichert. Zur Übertragung stehen vier Monitoring-Pakete mit verschiedenen Übertragungsintervallen (Stunden- bis Wochentakte) zur Verfügung. Die Systeme sind zudem durch eine Alarmfunktion und die Datenvorverarbeitungsmöglichkeit zu einer Predictive-Maintenance-Lösung skalierbar.

Erste erfolgreicher Praxistest

Anschließen-Einschalten-Anwenden-Nutzen ziehen, diesen typischen Anwenderwunsch erfüllt das schlüsselfertige Dataeagle-CMS. Die damit realisierte Motorüberwachung ist ein erster, erfolgreicher Praxistest, der bereits deutliche Hinweise auf weitere Einsatzpotentiale gibt: Da sind zum einen vergleichbare Applikationen in Verbindung mit anderen Sensoren und Messgrößen an anderen Maschinen mit entsprechender Erfassung, Auswertung und Darstellung am zugehörigen Portal. Zum andern ist es die Möglichkeit, mit der fest integrierten und global einsetzbaren eSIM-Karte weltweit verteilte Installationen einschließlich einfacher Kostenabrechnung von zentraler Stelle aus zu überwachen.