Vorausschauend fernwarten

Predictive Maintenance - Zu den Schlüsselanwendungen von Industrie 4.0 gehört Predictive Maintenance, was die Fernwartungslösung der Roth-Gruppe in Kombination mit den Cloud-Produkten von Amazon Web Services und der IoT-Plattform des Security-Anbieters Endian eindrücklich illustriert.

18. Juni 2019
Vorausschauend fernwarten
1 Roth-Sondermaschinen. (Bild: Roth Steuerungstechnik GmbH)

Die Roth-Gruppe aus Billigheim-Sulzbach (Baden-Württemberg) zählt zu den typischen mittelständischen Automatisierungsanbietern. Für ihre Kunden aus unterschiedlichen Branchen entwickelt die Unternehmensgruppe individuelle Automatisierungslösungen. Ob Software-Engineering (Roboter, SPS, NC), Hardware-Projektierung, Schaltschrankbau, PC-basierte Auto- mation oder herstellerunabhängige Systemintegration für Sondermaschinen – mit den Firmen Roth Steuerungstechnik GmbH, Roth & Schoder GmbH und Roth Sondermaschinen GmbH deckt die Roth-Gruppe den ganzheitlichen Workflow der Automatisierung ab. Die Ingenieure des Unternehmens nutzen ihre Erfahrung sowohl in Neuanlagen, beim Retrofit als auch im Service bei Kundenprojekten.

Die Wartung war in der Vergangenheit oft ein zeitintensives Thema. Sobald eine Maschinenwartung fällig wurde oder eine Störung vorlag, fuhr ein Techniker zum Kunden, um entsprechende Maßnahmen durchzuführen. Mit dem Ziel, die Reaktionszeiten und die Wartungskosten zu reduzieren, setzte die Roth-Gruppe schon früh auf die Möglichkeiten der Fernwartung. Die Ingenieure des Unternehmens verfügten über die notwendigen Erfahrungswerte zum optimalen Maschinenzustand.

Durch die Kombination von Erfahrung und Fernwartung konnte die Roth-Gruppe immer rechtzeitig intervenieren, also schon vor Auftreten eines Problems oder einer Störung. Nachdem dieses Konzept bei den Kunden gut ankam, wollte die Roth-Gruppe noch einen Schritt weiter gehen. Dafür suchte sie nach einer Lösung, mit der sich Maschinendaten aus unterschiedlichen Standorten in einer zentralen Datenbank sammeln und analysieren lassen, denn das ist die grundlegende Voraussetzung für Predictive Maintenance, die vorausschauende Wartung.

»Predictive Maintenance kommt aktuell oft nur bei großen und international aufgestellten Unternehmen zum Einsatz«, sagt Armin Roth, Geschäftsführer von Roth Sondermaschinen sowie Roth Steuerungstechnik. »Über unsere Lösungen mit Endian und Amazon Web Services können auch mittelständische Unternehmen ihre Serviceleistungen mithilfe von Predictive Maintenance ausbauen.«

Die vorausschauende Wartung bietet aber noch bedeutend mehr Vorteile. Durch die geringeren Ausfallzeiten wird die Anlagenverfügbarkeit und damit auch die Kundenzufriedenheit erheblich gesteigert. Der Mittelstand hat damit die Chance, seine Marktposition gegenüber dem zunehmenden internationalen Wettbewerb zu stärken und auszubauen.

IoT-Security-Gateway

Der Datenschutz sowie die Sicherung der Maschinen vor Cyberattacken ist die Voraussetzung für erfolgreiche Industrie-4.0-Projekte. Für die Fernwartung sowie für die Übertragung von Maschinendaten entschied sich die Roth-Gruppe deshalb für die Industrial Gateways Endian 4i Edge 112 und 313 des Security-Herstellers Endian. Diese Gateways ermöglichen die Verbindung in beide Richtungen.

Dabei basieren sie auf einem Unified Threat Management (UTM), das mehrere Sicherheitslösungen kombiniert, unter anderem ein Intrusion Prevention System (IPS), Antivirenschutz und Firewall, und so komplexe Bedrohungen abwehren kann. Die Daten sind über eine Ende-zu-Ende-VPN-Verschlüsselung abgesichert.

Damit jede Fernwartung für den Kunden transparent ist, lässt sich jeder Zugriff mitloggen und speichern. Außerdem sind die Gateways mit einer Plug-and-Connect-Funktion ausgestattet, die die automatische Verbindung der Maschinen mit dem zentralen IoT-Management-Tool ermöglicht. Eine kostenintensive Ent- sendung von IT-Spezialisten für die Anbindung dezentraler Geräte ist damit überflüssig, denn auch Mitarbeiter ohne IT-Kenntnisse können Maschinen mithilfe dieses Tools verbinden.

IoT-Management

Sobald die Maschinen mit dem Switchboard, dem zentralen IoT-Management-Tool von Endian, verbunden sind, ist eine einfache und sichere Verwaltung der Anlagen per Fernzugriff möglich. Dank der Mandantenfähigkeit haben einzelne Nutzer oder Nutzergruppen nur Zugriff auf die Maschinen oder Anwendungen, die für ihre Aufgaben relevant sind und für die sie zuvor eine Berechtigung erhalten haben. Das interne Service-Personal bei Roth bekommt nur Zugriff auf freigegebene Maschinen und Anlagen beim Kunden. Falls gewünscht, kann auch der Kunde selbst einen Zugriff erhalten.

Ein weiterer Pluspunkt des IoT-Management-Tools ist seine hohe Skalierbarkeit. Dadurch lassen sich jederzeit zusätzliche Maschinen, Nutzer oder andere Devices verbinden.

Neue Wertschöpfungsmodelle

Über das Switchboard lässt sich auch der Zugang zu den Daten regeln, die aus den verbundenen Maschinen erhoben werden. Je nach Anwendung erfasst die Roth-Gruppe etwa Betriebsstunden, Fehlerzustände, Drehzahlen, Qualitätsdaten und viele andere Werte. Diese Daten liefern Erkenntnisse über das Nutzungsverhalten und bilden die Basis für die Berechnung der Kennzahl OEE (Overall Equipment Effectiveness) sowie für Predictive Maintenance.

Bei der Cloud-Lösung, die für die Speicherung von Maschinendaten aus unterschiedlichen Standorten benötigt wurde, fiel die Wahl der Roth-Gruppe auf die Produkte von Amazon Web Services. Damit war eine schnelle Umsetzung möglich, und es ließ sich eine Plattform erstellen, die sich steigendem Gebrauch flexibel anpasst. Die Maschinendaten werden über Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) und Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) an zentraler Stelle konsolidiert. Damit ist gewährleistet, dass die Daten sowohl sicher als auch jederzeit verfügbar sind.

»Mit Amazon Web Services können wir in wenigen Minuten eine dedizierte Infrastruktur für unsere Kunden schaffen«, erklärt Raphael Vallazza, CEO von Endian. »Die Lösung ist stabil, redundant, skalierbar und sicher. Der Kunde kann entscheiden, in welchem Land sich das Rechenzentrum befinden muss.« Neben IAAS-Services (Infrastructure as a Service) bietet Amazon Web Services darüber hinaus auch PAAS-Services (Platform as a Service).

Die standortübergreifende Analyse von Maschinendaten ermöglicht heute sehr präzise Aussagen, unter welchen Bedingungen eine Anlage optimal läuft. Das bietet die Chance, Produktionsprozesse sowie die Anlagenverfügbarkeit beim Kunden zu optimieren. Über die weitere Datenanalyse will die Roth-Gruppe zukünftig mehr Erkenntnisse gewinnen, die dem Unternehmen und seinen Kunden einen noch höheren Mehrwert bieten.

»Mit den Lösungen von Endian und Amazon Web Services konnten wir unsere Effizienz im Support und die Kundenzufriedenheit steigern«, bestätigt Roth. »Als mittelständisches Unternehmen nutzen wir damit erfolgreich die Möglichkeiten der digitalen Transformation, um unsere Marktposition als Service- Dienstleister weiter auszubauen.«

Erschienen in Ausgabe: 04/2019
Seite: 52 bis 53