Mit der Digitalisierung, dem Industriellen Internet der Dinge und letztendlich mit Cloud-Applikationen lassen sich Maschinen heute im Feld beobachten und deren Verhalten auswerten. Daraus ergeben sich für Maschinenbauer ganz neue Möglichkeiten. »Was wäre, wenn ich nach dem Verkauf einer Maschine Produktionsraten, Energieverbrauch oder gar Maschinenkennzahlen analysieren könnte? Wäre es mit diesem Wissen möglich, neue Services oder gar Geschäftsmodelle aufzubauen?« IIoT-Experten beantworten diese Frage mit einem klaren »Ja«.

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Damit Maschinenbauer künftig besser auf Bedürfnisse und Anforderungen ihrer Kunden eingehen können, sollten sie eine Verbindung zu ihren Maschinen im Feld haben. »Nur so können sie deren Verhalten analysieren und erfahren, wie gut oder schlecht eine Maschine läuft«, sagt René Blaschke, Experte für Industrial IoT bei B&R.

Maschinenbauer begegnen einer Cloud-Lösung aber immer noch mit Skepsis. »Was bietet eine Cloud-Lösung, was ich nicht schon durch einen Fernzugang bekomme?«, sei oft zu hören. Die Antwort fällt Blaschke leicht: »Ein Fernzugang spiegelt lediglich die Anzeige des Maschinendisplays wider. Eine Cloud-Lösung kann weitaus mehr mit weit größerer Bedeutung – nämlich Daten über den Zustand der Maschine liefern.« Die sich daraus ergebenden zahlreichen Möglichkeiten für Maschinenbauer macht B&R mit seiner ersten Cloud-Applikation zugänglich, dem Asset Performance Monitor.

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Der Asset Performance Monitor ist eine Cloud-Anwendung, die rund um die Uhr Maschinendaten erfasst, sie aufbereitet und sie in Dashboards übersichtlich darstellt. Maschinenbauer haben ihre Maschinen so überall im Blick. »Sie erhalten mit der Cloud-Applikation nun eine umfassende Sicht auf ihre komplette Maschinenflotte«, verdeutlicht Blaschke.

Anhand von Auswertungen erfahren sie erstmals detailliert, wie sich ihre Maschinen im Einsatz bewähren. »Sind dem Maschinenbauer Produktionsraten, Energieverbrauch und Maschinenkennzahlen bekannt, kann er diese unabhängig vom Kunden nach Maschinentypen selektieren, vergleichen, Schwachstellen erkennen und die Maschine gezielt verbessern«, erläutert Blaschke. Das Wissen aus diesen Datenanalysen lasse sich zudem für die künftige Entwicklung von effizienteren Maschinen nutzen.

Neue Geschäftsmodelle

Der Asset Performance Monitor bietet dem Maschinenbauer darüber hinaus die Möglichkeit, neue Geschäftsmodelle umzusetzen. Blaschke zufolge könnten dies zum Beispiel Service-Level-Vereinbarungen und ein maßgeschneiderter Wartungsservice sein. »Mit den Daten seiner gesamten Flotte kann der Maschinenbauer auf die Bedürfnisse seiner Kunden ganz individuell eingehen und so zum Beispiel die Serviceintervalle je nach Auslastung einer Maschine anpassen«, legt Blaschke dar.

Außerdem kann der Maschinenbauer seinem Kunden gegen eine Gebühr neue Maschinenversionen oder -funktionen als Upgrade- as-a-Service anbieten. Abrunden lässt sich das Serviceangebot mit einem neuen oder verbesserten Energie- oder Condition Monitoring, mit der Aufbereitung von Energiedaten und der Anzeige von Alarmen. Diese Funktionen muss der Maschinenbauer nicht selbst entwickeln und ständig verbessern. Das macht B&R im Rahmen seiner Mapp-Technology für ihn. Die vorgefertigten Mapp-Software-Bausteine müssen lediglich implementiert und konfiguriert werden.

Das Team im Hintergrund

Die Cloud-Lösung basiert auf der Plattform ABB Ability der B&R-Konzernmutter ABB. Als Infrastruktur fungiert Microsoft Azure. Sie sorgt dafür, dass alle ABB-Ability-Services rund um den Globus zuverlässig verfügbar sind.

Lokale Datenregulierungen wie die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) in Europa lassen sich in die Lösung von B&R integrieren, weil die Plattform des B&R-Mutterkonzerns diese gesetzlichen Vorgaben berücksichtigt. »Für die Datensicherheit kommen nur die modernsten Verschlüsselungsalgorithmen, Protokolle und Technologien zum Einsatz«, so Blaschke.

Verantwortlich zeichnen sich dafür die IoT-Ingenieure der ABB-Ability-Plattform. »Um dies in gleichem Maße umzusetzen, müsste der Maschinenbauer erhebliche Investitionen tätigen. Mit dem Asset Performance Monitor bekommt er eine fertige Lösung, die die Sicherheit und Integrität seiner Daten garantiert«, ist sich Blaschke sicher.

Offene Architektur

Damit die Cloud-Applikation Maschinendaten sammeln kann, wird die betreffende Maschine oder Produktionslinie an ein Edge-Gateway angeschlossen, etwa an einen Automation-PC. Der PC erhält die Daten mittels OPC UA von der Maschinensteuerung und gibt sie mit dem MQTT-Protokoll an die Cloud weiter. Das Edge-Gateway stellt automatisch eine Verbindung mit der ABB-Ability-Cloud her und installiert die nötige Software.

»Mit dem Asset Performance Monitor haben wir eine Out-of-the-box-Lösung gebaut«, hebt der IoT-Experte hervor. Übersetzt heißt das, der Maschinenbauer erhält einen Zugang zur Cloud-Applikation und braucht sich nur mit Benutzername und Passwort einzuloggen. Schon stehen ihm sämtliche Möglichkeiten des Asset Performance Monitors zur Verfügung.

Vorteile für beide Seiten

Werden Cloud-Lösungen mit den entsprechenden Daten gefüttert, profitieren Maschinenbauer und Maschinenbetreiber gleichermaßen davon. »Der Maschinenbauer erhält über die Cloud-Lösung endlich die Möglichkeit, nach dem Verkauf der Maschine proaktiv an den Endkunden heranzutreten«, merkt Blaschke an. Der Asset Performance Monitor ist zudem mandantenfähig. Der Maschinenbauer kann das System an seine Kunden weiterverkaufen und so erfahren auch sie mehr über die Maschinen, die sie nutzen.