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Mit der neuen Produktfamilie sysWorxx will Sys Tec Electronic den Weg ins Internet der Dinge und die Industrie 4.0 vereinfachen. Die Steuerungen ermöglichen neben Predictive Maintenance auch Condition Monitoring.
Bild: Sys Tec Electronic GmbHAnfang Januar hat es Sys Tec Electronic im wahrsten Sinne des Wortes kalt erwischt. Nach der Produktionspause über Weihnachten und Jahreswechsel wartete eine unangenehme Überraschung: Während des geplanten Produktionsstillstands war die Heizungsanlage ausgefallen.
Bild: Sys Tec Electronic GmbH
Revolution in der Industrie
Das Internet der Dinge (IoT) ist ein Konzept, nach dem unterschiedlichste Objekte und Rechensysteme über Netzwerke und das Internet verbunden sind, miteinander kommunizieren und Daten austauschen. Das können ganz Fabriken sein. Die kleinsten dieser Dinge sind per Funk angebundene Sensoren wie die, die bei Sys Tec Electronic jetzt Temperatur und Luftfeuchtigkeit überwachen. Das Internet der Dinge bildet wiederum einen Teil der Basis für die Industrie 4.0, ein von Henning Kagermann, Wolf-Dieter Lukas und Wolfgang Wahlster erstmals erwähnter Begriff. Er beschreibt die vierte revolutionäre Entwicklung in der Industrie dank Cyber Physical Systems und massiver Vernetzung. Die erste Revolution war die Einführung mechanischer Wasser- oder Dampfkraft-betriebener Produktionsanlagen im 18. Jahrhundert. Ihr folgte Revolution zwei in Form der Elektrifizierung und der Fließbandproduktion. Als Stufe drei sehen Experten den Einsatz von Elektronik und elektronischer Datenverarbeitung bis hin zu digitalen Maschinensteuerungen. Aus dieser dritten Stufe industrieller Revolutionen bringt Sys Tec Electronic 27 Jahre Erfahrung und Wissen über die Bedürfnisse von Industriekunden in die Industrie 4.0. Das Unternehmen bietet dabei von Hardware- über Elektronik- bis hin zu Software-Entwicklungen Lösungen für den Embedded- und Anwendungsbereich - auch mit Cloud-Anbindung. "Wir kommen aus der Tradition der Automatisierungsfunktionen", erklärt Klaus Rupprecht, "Von daher sind unsere IoT-Lösungen wie die sysWorxx-Familie immer auch verbunden mit Funktionen der Maschinensteuerung." Das Unternehmen liefere mehr als nur Gateways, die Daten lediglich durchreichen, ohne sie zu be- oder verarbeiten. Zum Beispiel das CTR-100: Die neue Steuerung bringt unter anderem Signalvorverarbeitung für Bluetooth-Sensoren mit und leitet seine Daten an das ebenfalls neue CTR-700 weiter. Diese größere und leistungsfähigere Steuerung wurde speziell aber nicht nur für Predictive Maintenance und Condition Monitoring konzipiert und kann Daten mehrerer Maschinen verarbeiten und verwalten und dient als Schnittstelle zu Cloud-Servern bzw. Leitwarten. Die vorbereitende Datenverarbeitung direkt an der Maschine ist nötig, weil viele Anwendungen in der Produktion zeitkritisch sind. Sys Tec leitet Daten deswegen nicht einfach in 'eine große Wolke'. "Mit der sysWorxx CTR-100 werden Maschinendaten in der Steuerung bereits vorverarbeitet", erklärt Thomas Krause, "Wenn dann Abweichungen oder Fehler auftreten, senden wir über die CTR-700 und per Cloud eine Warnung an die Anwender, um darauf hinzuweisen - z. B. dann, wenn Werte außerhalb definierter Grenzen liegen."
Bild: Sys Tec Electronic GmbHCondition Monitoring mit sysWorxx
Beim IoT und der Industrie 4.0 geht es nicht nur um Warnungen, sondern darum, die Produktion zu verbessern. Rupprecht beschreibt ein Beispiel: "Viele Hardwareproduzenten haben Lötöfen im Einsatz, die beim Aufheizen extrem viel Energie benötigen, was den Stromtarif in die Höhe treiben kann." Ist der Ofen auf Betriebstemperatur, sinkt die benötigte Menge an Energie massiv ab. Mithilfe dezentraler Strommessung, wie sie die Sys Tec mit sysWorxx anbietet, lässt sich das Verhalten beobachten und analysieren. Dazu kommen Bluetooth-basierte vermaschte Sensoren zum Einsatz. Deren Messwerte werden an die sysWorxx-Gateways gesendet und dort exakt ausgewertet. So kann verhindert werden, dass die Spitzenleistung über einen festgelegten Höchstwert hinausgetrieben wird. "Sie können die Öfen nacheinander hochfahren, also den zweiten erst dann, wenn die Werte des ersten Ofens zeigen, dass genug Luft bis zum festgelegten Spitzenwert ist." Mit dieser modernen Regeltechnik kann der Anwender verhindern, bestimmte Spitzenwerte innerhalb des Abrechnungszeitraums zu überschreiten und so in einen teureren Tarif seines Energieversorgers zu rutschen. Wer bisher kein solches Monitoring betreibe, könne seine Kosten sogar senken, so Klaus Rupprecht: "Weil Sie Peaks vermeiden können, die sie vorher nur erahnen konnten."
Vorher wissen was kaputt geht
Mit dem Monitoring wird für Anwender noch ein weiteres Anwendungsfeld aus der Industrie 4.0 möglich: Die vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance). Dabei erkennen die Kontrollsysteme minimale Änderungen in den Maschinendaten, die auf Verschleiß oder gar auf mögliche Ausfälle hinweisen. Mit einem Monitoring wie bei den Lötöfen lässt sich Predictive Maintenance realisieren, erklärt Thomas Krause: "Aus den Messwerten, beispielsweise wenn die Öfen länger zum Aufheizen brauchen, können Sie zunehmenden Verschleiß der Heizelemente erkennen. Zeigt die Verlaufsanalyse, dass regelmäßig ungewohnt viel nachgeheizt werden muss, könnte die Isolierung Defekte aufweisen." Durch die digitale Überwachung durch die sysWorxx-Familie lassen sich regelmäßige Wartungen verringern. Teilweise kann ganz darauf verzichtet werden und stattdessen vorausschauend dem Verschleiß entsprechend gewartet werden. Mit sysWorxx ermöglicht Sys Tec Electronic den sinnvollen und auf das eigene Unternehmen abgestimmten Einstieg in das IoT und die Industrie 4.0. www.systec-electronic.com
Mit der neuen Produktfamilie sysWorxx will Sys Tec Electronic den Weg ins Internet der Dinge und die Industrie 4.0 vereinfachen. Die Steuerungen ermöglichen neben Predictive Maintenance auch Condition Monitoring.
Bild: Sys Tec Electronic GmbHAnfang Januar hat es Sys Tec Electronic im wahrsten Sinne des Wortes kalt erwischt. Nach der Produktionspause über Weihnachten und Jahreswechsel wartete eine unangenehme Überraschung: Während des geplanten Produktionsstillstands war die Heizungsanlage ausgefallen.Bild: Sys Tec Electronic GmbH
Revolution in der Industrie
Das Internet der Dinge (IoT) ist ein Konzept, nach dem unterschiedlichste Objekte und Rechensysteme über Netzwerke und das Internet verbunden sind, miteinander kommunizieren und Daten austauschen. Das können ganz Fabriken sein. Die kleinsten dieser Dinge sind per Funk angebundene Sensoren wie die, die bei Sys Tec Electronic jetzt Temperatur und Luftfeuchtigkeit überwachen. Das Internet der Dinge bildet wiederum einen Teil der Basis für die Industrie 4.0, ein von Henning Kagermann, Wolf-Dieter Lukas und Wolfgang Wahlster erstmals erwähnter Begriff. Er beschreibt die vierte revolutionäre Entwicklung in der Industrie dank Cyber Physical Systems und massiver Vernetzung. Die erste Revolution war die Einführung mechanischer Wasser- oder Dampfkraft-betriebener Produktionsanlagen im 18. Jahrhundert. Ihr folgte Revolution zwei in Form der Elektrifizierung und der Fließbandproduktion. Als Stufe drei sehen Experten den Einsatz von Elektronik und elektronischer Datenverarbeitung bis hin zu digitalen Maschinensteuerungen. Aus dieser dritten Stufe industrieller Revolutionen bringt Sys Tec Electronic 27 Jahre Erfahrung und Wissen über die Bedürfnisse von Industriekunden in die Industrie 4.0. Das Unternehmen bietet dabei von Hardware- über Elektronik- bis hin zu Software-Entwicklungen Lösungen für den Embedded- und Anwendungsbereich - auch mit Cloud-Anbindung. "Wir kommen aus der Tradition der Automatisierungsfunktionen", erklärt Klaus Rupprecht, "Von daher sind unsere IoT-Lösungen wie die sysWorxx-Familie immer auch verbunden mit Funktionen der Maschinensteuerung." Das Unternehmen liefere mehr als nur Gateways, die Daten lediglich durchreichen, ohne sie zu be- oder verarbeiten. Zum Beispiel das CTR-100: Die neue Steuerung bringt unter anderem Signalvorverarbeitung für Bluetooth-Sensoren mit und leitet seine Daten an das ebenfalls neue CTR-700 weiter. Diese größere und leistungsfähigere Steuerung wurde speziell aber nicht nur für Predictive Maintenance und Condition Monitoring konzipiert und kann Daten mehrerer Maschinen verarbeiten und verwalten und dient als Schnittstelle zu Cloud-Servern bzw. Leitwarten. Die vorbereitende Datenverarbeitung direkt an der Maschine ist nötig, weil viele Anwendungen in der Produktion zeitkritisch sind. Sys Tec leitet Daten deswegen nicht einfach in 'eine große Wolke'. "Mit der sysWorxx CTR-100 werden Maschinendaten in der Steuerung bereits vorverarbeitet", erklärt Thomas Krause, "Wenn dann Abweichungen oder Fehler auftreten, senden wir über die CTR-700 und per Cloud eine Warnung an die Anwender, um darauf hinzuweisen - z. B. dann, wenn Werte außerhalb definierter Grenzen liegen."
Bild: Sys Tec Electronic GmbHCondition Monitoring mit sysWorxx
Beim IoT und der Industrie 4.0 geht es nicht nur um Warnungen, sondern darum, die Produktion zu verbessern. Rupprecht beschreibt ein Beispiel: "Viele Hardwareproduzenten haben Lötöfen im Einsatz, die beim Aufheizen extrem viel Energie benötigen, was den Stromtarif in die Höhe treiben kann." Ist der Ofen auf Betriebstemperatur, sinkt die benötigte Menge an Energie massiv ab. Mithilfe dezentraler Strommessung, wie sie die Sys Tec mit sysWorxx anbietet, lässt sich das Verhalten beobachten und analysieren. Dazu kommen Bluetooth-basierte vermaschte Sensoren zum Einsatz. Deren Messwerte werden an die sysWorxx-Gateways gesendet und dort exakt ausgewertet. So kann verhindert werden, dass die Spitzenleistung über einen festgelegten Höchstwert hinausgetrieben wird. "Sie können die Öfen nacheinander hochfahren, also den zweiten erst dann, wenn die Werte des ersten Ofens zeigen, dass genug Luft bis zum festgelegten Spitzenwert ist." Mit dieser modernen Regeltechnik kann der Anwender verhindern, bestimmte Spitzenwerte innerhalb des Abrechnungszeitraums zu überschreiten und so in einen teureren Tarif seines Energieversorgers zu rutschen. Wer bisher kein solches Monitoring betreibe, könne seine Kosten sogar senken, so Klaus Rupprecht: "Weil Sie Peaks vermeiden können, die sie vorher nur erahnen konnten."
Vorher wissen was kaputt geht
Mit dem Monitoring wird für Anwender noch ein weiteres Anwendungsfeld aus der Industrie 4.0 möglich: Die vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance). Dabei erkennen die Kontrollsysteme minimale Änderungen in den Maschinendaten, die auf Verschleiß oder gar auf mögliche Ausfälle hinweisen. Mit einem Monitoring wie bei den Lötöfen lässt sich Predictive Maintenance realisieren, erklärt Thomas Krause: "Aus den Messwerten, beispielsweise wenn die Öfen länger zum Aufheizen brauchen, können Sie zunehmenden Verschleiß der Heizelemente erkennen. Zeigt die Verlaufsanalyse, dass regelmäßig ungewohnt viel nachgeheizt werden muss, könnte die Isolierung Defekte aufweisen." Durch die digitale Überwachung durch die sysWorxx-Familie lassen sich regelmäßige Wartungen verringern. Teilweise kann ganz darauf verzichtet werden und stattdessen vorausschauend dem Verschleiß entsprechend gewartet werden. Mit sysWorxx ermöglicht Sys Tec Electronic den sinnvollen und auf das eigene Unternehmen abgestimmten Einstieg in das IoT und die Industrie 4.0. www.systec-electronic.com
SYS TEC electronic GmbH
Dieser Artikel erschien in IoT Design 3 2018 - 12.04.18.Für weitere Artikel besuchen Sie
