Das Cyberwalzwerk für den Maschinen- und Anlagenbau
Cloudtechnik im Siegerland
Google in der Industrie? Die Kombination von Cloudtechnologien mit klassischer industrieller Steuerungstechnik ermöglicht dem Maschinen- und Anlagenbau neue Lösungen und Geschäftsmodelle. Wie diese aussehen können und welches Potenzial sich für die Zukunft auftut, zeigt das Beispiel eines Anbieters von Walzwerken.
Bild: Achenbach Buschhütten GmbH & Co. KGMit technischen und gesellschaftlichen Revolutionen kennt sich Achenbach Buschhütten aus. Bereits 1452 gründeten die drei Brüder Busch das Unternehmen im Siegerland. Ein großer Eisenhammer, der lange das Arbeitswerkzeug war, musste 1846 dem technischen Fortschritt weichen. Stattdessen baute man an seiner Stelle eine Eisengießerei, die gegen Ende des 19. Jahrhundert zur reinen Walzengießerei wurde. Parallel dazu entstand der Maschinenbau: Schon 1888 verkaufte Achenbach das erste Walzwerk zur Produktion von Eisenblechen, 1911 folgte das erste Aluminiumwalzwerk. Der technologische Wandel prägte das Unternehmen, das heute insbesondere auf Folienwalzwerke spezialisiert ist, kontinuierlich weiter. Die Automatisierung hielt Ende der 1970er Jahre Einzug in den Walzwerkbau, heute sind es digitale Lösungen und morgen soll es die künstliche Intelligenz sein - u.a. mit den Softwarewerkzeugen, die Google zur Verfügung stellt.
Bild: Achenbach Buschhütten GmbH & Co. KGWelche Fragen stellen wir den Daten?
Der Aufgabenbereich von Roger Feist ist die Automatisierungstechnik bei Achenbach. Seit etwa drei Jahren kümmert er sich nun intensiv um die Digitalisierung der Achenbach-Walzwerke und -Schneidmaschinen. "Unsere Kunden, aber auch wir wollten die Produktionsschritte genauer nachvollziehen und z.B. Daten aus dem Folienwalzwerk mit der Schneidmaschine und der Rückmeldung des Kunden korrelieren." Die Fertigung sollte transparenter werden. War dies alles 2014 noch frommer Wunsch, ist das Ziel zusammen mit den Partnern Scitis, Google und Bachmann Electronic heute fast geschafft: Die Lösung läuft unter dem Namen Achenbach Optilik nun schon seit mehreren Monaten im Testbetrieb bei einem Kunden.
Bild: Achenbach Buschhütten GmbH & Co. KGEinbahnstraße für Daten
Alle Daten der Bachmann-Steuerung M1 werden via OPC UA einem kompakten Einplatinenrechner zur Verfügung gestellt, der die Informationen abonnieren kann und in einem Cloudspeicher ablegt. Ein Zugriff von der Cloud auf die Maschine ist dabei nicht möglich. "Unser Sicherheitskonzept garantiert, dass Daten nur auf Verbindungen übertragen werden, die aus dem Maschinennetzwerk heraus aufgebaut werden. Die Maschinensteuerung ist aus dem Internet also weder sichtbar noch ansprechbar", erklärt Feist. "Der Maschinenbetreiber hat die alleinige Hoheit darüber, welche Daten in die Cloud übertragen werden und welche nicht." Rund drei Gigabyte können an einem Tag pro Maschine zusammen kommen - im Wesentlichen sind es OPC-UA- und SQL-Daten. Weil in der Cloud praktisch unbegrenzt Speicherplatz genutzt werden kann, müssen Daten niemals aus Platzgründen gelöscht werden. "Weder unser Kunde noch wir können heute sagen, welche Fragen wir an die Daten zukünftig haben werden", führt Feist weiter aus. "Erst wenn konkrete Probleme mit einem bestimmten Material auftreten oder ein Kunde mit Ausfällen kämpft, wissen wir, welche Daten relevant sind, um das Problem zu lösen. Würden diese im Vorfeld nicht gespeichert oder aus Speicherplatzgründen zu früh gelöscht, fällt eine Problemlösung oft deutlich schwerer." Eine Maschine lässt sich innerhalb eines halben Tages mit Optilink ausstatten - in Abhängigkeit von der in der Maschine vorhandenen Hardware. "Die Bachmann-Steuerungen haben einige Eigenschaften, die die Installation unseres Systems vereinfachen", erklärt Feist. Derzeit sammelt Optilink noch Daten einzelner Maschinen, doch die übergreifende Prozessanalyse ist das nächste Ziel.
Cloud-Know-how aus dem Silicon Valley
Über ein Webinterface kann der Kunde den aktuellen Zustand seiner Maschine abfragen: Achenbach liefert Kunden dazu einen Basissatz an Analyse-Tools. Darüber hinaus lassen sich aber auch selbst Analysen erstellen und durchführen. "Seit kurzem vermarkten wir Optilink als Add-on für unsere Kunden", berichtet Feist. Das System stoße auf reges Interesse. "Chinesische Kunden müssen allerdings noch auf die Anbindung warten, da Google-Dienste dort gesperrt sind. Aber wir arbeiten bereits an einer Lösung", meint Feist optimistisch. Was macht der Internetkonzern Google nun konkret in dem Projekt aus dem Siegerland? Die Amerikaner liefern die Cloud-Technik und der Partner Scitis hat das Wissen über die Technik aus dem Silicon-Valley mit in das Projekt gebracht. In Verbindung mit dem Wissen und der Erfahrung des Maschinenbauers wurde ein leistungsfähiges Portal zur Analyse von Produktionsdaten aufgebaut. "Alle Daten liegen auf europäischen Servern", versichert Feist. er hält die Datacenter der großen Cloud-Anbieter für sicherer als die IT-Systeme der meisten mittelständischen Unternehmen: "Es wird ein enormer Aufwand getrieben, um Sicherheitsstandards zu genügen, und dabei werden Maßnahmen transparent dargestellt und von unabhängigen Stellen zertifiziert. Mehr als 700 Mitarbeiter kümmern sich bei Google um die IT-Security." Wenn ein Angreifer die Mittel hätte, um Google erfolgreich anzugreifen, dann könne er vermutlich auch in fast jedes klassische Unternehmensnetzwerk eindringen
Nächster Schritt: Künstliche Intelligenz
Achenbach will zukünftig noch mehr mit den Daten machen. Künstliche Intelligenz lautet das Stichwort, und dies nicht nur mit Fokus auf das von Google stark promotete 'deep learning'. Der Anlagenbauer setzt in vielen Lösungsansätzen auf das 'unsupervised machine learning'. So versucht man in den Daten Muster zu erkennen, die vom strukturlosen Rauschen abweichen, um im Idealfall eine Handlungsempfehlung an den Betreiber abzugeben - wie die Bestellung eines Ersatzteils.
Google in der Industrie? Die Kombination von Cloudtechnologien mit klassischer industrieller Steuerungstechnik ermöglicht dem Maschinen- und Anlagenbau neue Lösungen und Geschäftsmodelle. Wie diese aussehen können und welches Potenzial sich für die Zukunft auftut, zeigt das Beispiel eines Anbieters von Walzwerken.
Bild: Achenbach Buschhütten GmbH & Co. KGMit technischen und gesellschaftlichen Revolutionen kennt sich Achenbach Buschhütten aus. Bereits 1452 gründeten die drei Brüder Busch das Unternehmen im Siegerland. Ein großer Eisenhammer, der lange das Arbeitswerkzeug war, musste 1846 dem technischen Fortschritt weichen. Stattdessen baute man an seiner Stelle eine Eisengießerei, die gegen Ende des 19. Jahrhundert zur reinen Walzengießerei wurde. Parallel dazu entstand der Maschinenbau: Schon 1888 verkaufte Achenbach das erste Walzwerk zur Produktion von Eisenblechen, 1911 folgte das erste Aluminiumwalzwerk. Der technologische Wandel prägte das Unternehmen, das heute insbesondere auf Folienwalzwerke spezialisiert ist, kontinuierlich weiter. Die Automatisierung hielt Ende der 1970er Jahre Einzug in den Walzwerkbau, heute sind es digitale Lösungen und morgen soll es die künstliche Intelligenz sein - u.a. mit den Softwarewerkzeugen, die Google zur Verfügung stellt.
Bild: Achenbach Buschhütten GmbH & Co. KGWelche Fragen stellen wir den Daten?
Der Aufgabenbereich von Roger Feist ist die Automatisierungstechnik bei Achenbach. Seit etwa drei Jahren kümmert er sich nun intensiv um die Digitalisierung der Achenbach-Walzwerke und -Schneidmaschinen. "Unsere Kunden, aber auch wir wollten die Produktionsschritte genauer nachvollziehen und z.B. Daten aus dem Folienwalzwerk mit der Schneidmaschine und der Rückmeldung des Kunden korrelieren." Die Fertigung sollte transparenter werden. War dies alles 2014 noch frommer Wunsch, ist das Ziel zusammen mit den Partnern Scitis, Google und Bachmann Electronic heute fast geschafft: Die Lösung läuft unter dem Namen Achenbach Optilik nun schon seit mehreren Monaten im Testbetrieb bei einem Kunden.
Bild: Achenbach Buschhütten GmbH & Co. KGEinbahnstraße für Daten
Alle Daten der Bachmann-Steuerung M1 werden via OPC UA einem kompakten Einplatinenrechner zur Verfügung gestellt, der die Informationen abonnieren kann und in einem Cloudspeicher ablegt. Ein Zugriff von der Cloud auf die Maschine ist dabei nicht möglich. "Unser Sicherheitskonzept garantiert, dass Daten nur auf Verbindungen übertragen werden, die aus dem Maschinennetzwerk heraus aufgebaut werden. Die Maschinensteuerung ist aus dem Internet also weder sichtbar noch ansprechbar", erklärt Feist. "Der Maschinenbetreiber hat die alleinige Hoheit darüber, welche Daten in die Cloud übertragen werden und welche nicht." Rund drei Gigabyte können an einem Tag pro Maschine zusammen kommen - im Wesentlichen sind es OPC-UA- und SQL-Daten. Weil in der Cloud praktisch unbegrenzt Speicherplatz genutzt werden kann, müssen Daten niemals aus Platzgründen gelöscht werden. "Weder unser Kunde noch wir können heute sagen, welche Fragen wir an die Daten zukünftig haben werden", führt Feist weiter aus. "Erst wenn konkrete Probleme mit einem bestimmten Material auftreten oder ein Kunde mit Ausfällen kämpft, wissen wir, welche Daten relevant sind, um das Problem zu lösen. Würden diese im Vorfeld nicht gespeichert oder aus Speicherplatzgründen zu früh gelöscht, fällt eine Problemlösung oft deutlich schwerer." Eine Maschine lässt sich innerhalb eines halben Tages mit Optilink ausstatten - in Abhängigkeit von der in der Maschine vorhandenen Hardware. "Die Bachmann-Steuerungen haben einige Eigenschaften, die die Installation unseres Systems vereinfachen", erklärt Feist. Derzeit sammelt Optilink noch Daten einzelner Maschinen, doch die übergreifende Prozessanalyse ist das nächste Ziel.
Cloud-Know-how aus dem Silicon Valley
Über ein Webinterface kann der Kunde den aktuellen Zustand seiner Maschine abfragen: Achenbach liefert Kunden dazu einen Basissatz an Analyse-Tools. Darüber hinaus lassen sich aber auch selbst Analysen erstellen und durchführen. "Seit kurzem vermarkten wir Optilink als Add-on für unsere Kunden", berichtet Feist. Das System stoße auf reges Interesse. "Chinesische Kunden müssen allerdings noch auf die Anbindung warten, da Google-Dienste dort gesperrt sind. Aber wir arbeiten bereits an einer Lösung", meint Feist optimistisch. Was macht der Internetkonzern Google nun konkret in dem Projekt aus dem Siegerland? Die Amerikaner liefern die Cloud-Technik und der Partner Scitis hat das Wissen über die Technik aus dem Silicon-Valley mit in das Projekt gebracht. In Verbindung mit dem Wissen und der Erfahrung des Maschinenbauers wurde ein leistungsfähiges Portal zur Analyse von Produktionsdaten aufgebaut. "Alle Daten liegen auf europäischen Servern", versichert Feist. er hält die Datacenter der großen Cloud-Anbieter für sicherer als die IT-Systeme der meisten mittelständischen Unternehmen: "Es wird ein enormer Aufwand getrieben, um Sicherheitsstandards zu genügen, und dabei werden Maßnahmen transparent dargestellt und von unabhängigen Stellen zertifiziert. Mehr als 700 Mitarbeiter kümmern sich bei Google um die IT-Security." Wenn ein Angreifer die Mittel hätte, um Google erfolgreich anzugreifen, dann könne er vermutlich auch in fast jedes klassische Unternehmensnetzwerk eindringen
Nächster Schritt: Künstliche Intelligenz
Achenbach will zukünftig noch mehr mit den Daten machen. Künstliche Intelligenz lautet das Stichwort, und dies nicht nur mit Fokus auf das von Google stark promotete 'deep learning'. Der Anlagenbauer setzt in vielen Lösungsansätzen auf das 'unsupervised machine learning'. So versucht man in den Daten Muster zu erkennen, die vom strukturlosen Rauschen abweichen, um im Idealfall eine Handlungsempfehlung an den Betreiber abzugeben - wie die Bestellung eines Ersatzteils.
Bachmann electronic GmbH
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 3 2018 - 01.03.18.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
