Industrie 4.0 Keine Angst vor der automatisierten Wartung!

Eine automatisierte, digitale Anlagenwartung birgt große Effizienzpotenziale. Die Umsetzung jedoch ist eine gewaltige Aufgabe für die IT. Ein konfigurierbarer OPC-UA-Konnektor soll die Programmierung einer komplexen Produktionsvernetzung nun vereinfachen.

Anbieter zum Thema

FINDER GmbH

Weidmüller Deutschland

compmall GmbH

Ohne Maschinen ist zeitgemäßes Leben und Arbeiten nicht möglich. Der wirtschaftliche Erfolg von Unternehmen ist damit zunehmend abhängig vom reibungslosen Betrieb der Produktionsanlagen: Liefertermine müssen eingehalten und Produktionszahlen erreicht werden. Dazu kommt der wachsende globale Wettbewerb, der es erfordert, sich abzugrenzen – ob durch zuverlässigere Maschinen oder besseren Service. Eine möglichst verlustfreie Fertigung ist gefragt. Als logische Konsequenz müssen Maschinen und Produktionsanlagen besser überwacht und Reaktionszeiten bei Ausfällen verkürzt werden.

Nur Condition Monitoring reicht nicht aus

Hier können Digitalisierung und Automatisierung den Schlüssel zum Erfolg bedeuten. Bei wachsenden Produktionshallen ist ein schneller Zugriff auf relevante Maschinendaten ohne die Unterstützung durch mobile Endgeräte wie Smartphones, Tablets oder Wearables schon nicht mehr zu leisten.

Das reine Condition Monitoring jedoch, also das bloße Überwachen von Maschinenparametern ganz ohne weitere Funktionen oder Automatismen, ist nicht mehr zeitgemäß. Die App, die eine Nachricht auf das Smartphone sendet, wenn kritische Schwellenwerte über- oder unterschritten werden, bietet zwar schon enorme Vorteile, denn Fehler in Anlagen werden schneller erkannt und können behoben werden. Wenn Mitarbeiter ihre kostbare Zeit aber danach mit der Dokumentation dieser Fehler verbringen müssen, heben sich die Zeiteinsparungen weitestgehend wieder auf.

Je nach Unternehmen und Anforderungsprofil sind verschiedene Systeme an einem geplanten oder auch ungeplanten Wartungseinsatz beteiligt. Effizienzpotenziale ergeben sich dabei erst, wenn Mitarbeiter keine Daten mehr von System A nach System B übertragen oder verschiedene Systeme für einen Arbeitsschritt nutzen müssen. Folglich müssen bestehende Systeme vernetzt und automatisierte Abläufe definiert werden – und das ist letztlich der wahre Kern von Industrie 4.0.

Mammutaufgabe für die Unternehmens-IT

Folgendes Szenario würde beispielsweise einen Mehrwert darstellen: Ein Servicetechniker wird über eine Push-Benachrichtigung auf seinem Smartphone über einen abweichenden Sollwert informiert. Parallel dazu wird im Issue-Tracking-System (ITS) ein Ticket zu diesem Vorgang angelegt. Das ITS ist mit dem Enterprise Resource Planning (ERP) verbunden, worüber die Wartungshistorie der Maschine beziehungsweise des Bauteils eingesehen werden kann. Hinweise, wie ein defektes Bauteil zu wechseln ist, erhält der Servicetechniker aus der technischen Dokumentation in Form von Hilfevideos, Bildern und Texten. Eine Anbindung an das Lagerverwaltungssystem bucht das verbaute Ersatzteil automatisch aus dem Bestand. Der Tausch wird dokumentiert und mit allen generierten Daten in der Wartungshistorie abgelegt. Während der kompletten Maßnahme besteht jederzeit die Möglichkeit, sich über Remote Service Hilfe bei einem Kollegen oder Vorgesetzten zu holen, der sich an einem anderen Ort befindet.

Um ein solches Systemgefüge realisieren zu können, müssen Workflows definiert, Bestandssysteme vernetzt und einfach zu bedienende Anwendungen erstellt werden – eine massive Herausforderung für die IT. Dem Chaos aus herstellerspezifischen Kommunikationsprotokollen wurde mit dem übergreifenden Standard Open Platform Communications Unified Architecture (OPC UA) bereits Einhalt geboten. So lassen sich mit nur einer Art von Schnittstelle Maschinendaten herstellerunabhängig auslesen und zurückschreiben. Doch eine wirkliche Systemvernetzung findet mit reiner Machine-to-Machine (M2M), also dem automatisierten Informationsaustausch zwischen den Endgeräten, noch nicht statt.

Die Erstellung derart komplexer Anwendungen mit verschiedenen Datenquellen dauert immer noch oft mehrere Monate. Da müssen Schnittstellen und User Interfaces (UIs; Benutzeroberflächen) programmiert werden, immer in enger Abstimmung mit den späteren Nutzern, da sonst Akzeptanzprobleme drohen. Soll die Anwendung auf verschiedenen Endgeräten nutzbar sein, vervielfacht sich der Aufwand. Ohne entsprechende Tools würde der Programmieraufwand so weit ansteigen, dass die benötigte Anzahl von Anwendungen nicht entwickelt werden könnte.

Reduzieren des Programmieraufwands

Plattformen zur Anwendungsentwicklung sollen an dieser Stelle Vereinfachung und Zeiteinsparung bieten. Anwendungen werden damit nicht umständlich programmiert, sondern via Drag-and-drop (zu dt. „Ziehen und Ablegen“; Bedienart grafischer Benutzeroberflächen) aus bestehenden Elementen zusammengefügt und Abläufe über grafische Prozesslogikdefinition erstellt.

Die unterschiedlichen Plattformen verfügen normalerweise über verschiedene Schwerpunkte, sei es die Anbindung externer Datenquellen, die Nutzung der Anwendungen auf Wearables oder die grafische Erstellung der Anwendungen ohne Programmierung. Itizzimo, ein IT-Unternehmen aus Würzburg, bietet mit dem Simplifier jedoch eine IoT-Plattform (Internet-of-Things-Plattform), die alle diese Aufgaben erfüllen können soll.

Mit der neu entwickelten Technik sollen Industrie-4.0-Lösungen nur einmal konfiguriert werden und dann auf allen gängigen Endgeräten und Betriebssystemen genutzt werden können. „Wir verbinden verschiedene Ansätze bestehender anderer Plattformen“, erklärt Reza Etemedian, CEO bei Itizzimo. Er präzisiert: „Einerseits den Low-Code-Ansatz, bei dem der Nutzer keinen Code schreiben muss, sondern vordefinierte Inhalte nutzt und für seine Zwecke anpasst, andererseits den IoT-Ansatz, durch die immer weiter wachsende Anzahl an Schnittstellen zu Datenquellen wie Sensoren oder auch Wearables.“

Von reiner M2M zur automatisierten Systemwartung

Zusätzliche Gestaltungsmöglichkeiten im Bereich Industrie 4.0 soll ein neuer, bidirektional arbeitender OPC-UA-Konnektor bieten. Kamil Filar, Spezialist für OPC UA bei Itizzimo, beschreibt die Veränderung: „Wir können uns damit sowohl alle Datenknoten eines OPC-UA-Browsers anzeigen lassen als auch Daten auslesen und neue Werte setzen.“ Das wiederum ermögliche die Einbettung von M2M in einen weiteren Unternehmenskontext. Mithilfe der neuen Technik sollen nicht nur Applikationen innerhalb weniger Minuten erstellt werden können. Auch Schnittstellen, deren Programmierung sonst wochenlange Arbeit erfordere, stünden bereit und mit nur wenigen Änderungen seien sie für eine neue Anwendung verwendbar. Nach Ansicht der Entwickler ist die reine Sammlung von Maschinendaten zunächst nicht nutzbringend. Erst die Nutzung dieser durch konkrete Anwendungen bedeute die digitale Transformation einzelner Unternehmensbereiche oder sogar kompletter Firmen.

Während also in der Vergangenheit viel Zeit mit der Organisation, der Durchführung und der manuellen Nachbereitung von geplanten und ungeplanten Wartungsmaßnahmen verbracht wurde, könnten Digitalisierung und Automatisierung als konkrete Maßnahmen von Industrie 4.0 diese Prozesse beschleunigen und effizienter gestalten. Dafür sollen vernetzte Systeme und Workflows sorgen, die sich automatisch um den notwendigen Datentransfer kümmern. Anhand detaillierter Hilfestellungen können sich Servicetechniker durch Wartungsprozesse leiten lassen, wodurch die Fehlerrate sinkt.

Dieser Beitrag ist zuerst auf unserem Schwesternportal MM Maschinenmarkt erschienen.

* Anne Prokopp ist Fachredakteurin für digitale Themen bei der Itizzimo AG in 97076 Würzburg, Tel. (09 31) 30 69 92 66, anne.prokopp@itizzimo.com

(ID:44531072)