Eine offene und skalierbare IIoT-Plattformlösung
Vom Mittelstand für den Mittelstand
Das IIoT bietet der Fertigung ganz neue Möglichkeiten. Doch wie weit ist die Industrie in der Anwendung? Hat auch der Mittelstand das Potenzial schon erkannt? Und worin bestehen die konkreten Herausforderungen? Uwe Huber, Leiter HMI und IIoT Entwicklung bei KEB Automation, gibt Antworten auf diese und weitere Fragen und erklärt, welche Vorteile sich für den Maschinen- und Anlagenbau durch die neue Lösung NOA (Next Open Automation) ergeben.

Beim Einsatz von IIoT sehen sich Unternehmen nicht selten mit einigen Hürden konfrontiert: Dazu zählen fehlende beziehungsweise unklare Anwendungsfälle und deren Nutzen. Oft ist für die Unternehmen fraglich, für welche Zwecke IIoT-Technologien angewendet werden können und welchen monetären Mehrwert sie für den Kunden haben. Dabei spielen Kosten und Infrastruktur eine große Rolle. Die Implementierung erfordert Investitionen in Hardware, Software und Schulungen. Eigene IIoT-Plattformen haben eine hohe Anfangsinvestition und müssen gepflegt werden, was Ressourcen und Knowhow erfordert. Außerdem müssen IIoT-Lösungen und deren Abrechnungsmodelle skalierbar sein, um eine Vielzahl von Anwendungsfällen abzudecken. Unternehmen besitzen häufig Automatisierungskomponenten verschiedener Hersteller. IIoT-Lösungen müssen daher offen für diese heterogenen Systeme und die Umsetzung unterschiedlicher Kundenanforderungen sein. Zudem sind Sicherheit und Datenschutz wichtige Punkte, die berücksichtigt werden müssen. Die Vernetzung von Geräten erhöht das Risiko von Cyberangriffen und Datenlecks.
Einsatz von IIoT-Technologien bei KMU
Diese Herausforderungen bestehen vor allem in kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU). Das Bilden von Kooperationen und Netzwerken ist eine Möglichkeit, um diese Hürden zu überwinden. Der Austausch mit anderen Unternehmen und Forschungseinrichtungen ist wichtig, um Verständnis und Wissen für IIoT-Technologien aufzubauen. Am besten definiert man zunächst einen kleinen, abgegrenzten Anwendungsfall, um erste Erfahrungen bei der Umsetzung zu sammeln. KEB Automation geht folgendermaßen vor, um den Einsatz von IIoT-Technologien bei KMU zu ermöglichen:
ä Analyse der Ausgangssituation: Bewertung bestehender Prozesse, Technologien und Ressourcen. Dabei ist die Frage zu klären: Wofür sollen IIoT-Technologien eingesetzt werden?
ä Klare Ziele definieren: Welche Ergebnisse sollen durch den Einsatz von IIoT-Technologien erreicht werden? Beispielsweise Effizienzsteigerung und Qualitätsverbesserung.
ä Schrittweise Umsetzung: Bei der Umsetzung nutzen wir die Werkzeuge, die uns mit NOA, der Automatisierungsplattform von KEB, zur Verfügung stehen und ergänzen sie um fehlende Funktionalitäten. Durch die Offenheit des Systems ist es möglich, an vielen Stellen kundenspezifische oder 3rd-Party-Lösungen einzubinden.
Wie der Maschinenbau von IIoT profitiert
Zu den zahlreichen Vorteilen, die das industrielle IoT für Unternehmen bereithält, gehört die vollständige Transparenz von Maschinen, Anlagen bis hin zu Standorten. Prozessdaten können in der Fertigung gesammelt, analysiert und daraus Maßnahmen zur Optimierung abgeleitet werden. Diese Abläufe lassen sich ebenfalls transparent und nachvollziehbar gestalten. Daraus resultiert ein verbessertes Management von Betriebs- und Ausfallzeit (Uptime/Downtime). Mittels Predictive Maintenance werden Anwender rechtzeitig über Anomalien im laufenden Prozess sowie die verbleibende Lebensdauer von Maschinen informiert. So werden Stillstandszeiten in der Fertigung verringert. Darüber hinaus lassen sich neue, digitale Geschäftsbereiche und -modelle erschließen, z.B. Pay-per-Use durch das Tracking der Nutzung von Assets wie Produktionsmaschinen.

NOA begleitet den Mittelstand ins IIoT
In Abhängigkeit vom Anwendungsfall sind verschiedene IIoT-Technologien für den Nutzer sinnvoll. Zur Erfassung von Daten ist eine Konnektivität an Datenquellen über verschiedene Schnittstellen notwendig. Datenvorverarbeitung, Speicherung, Visualisierung erfolgen auf der Edge-Seite, um Daten zu verdichten und Bandbreite zu sparen. Für Datenspeicherung, Analyse und Skalierbarkeit kommen Cloud-Plattformen zum Einsatz. Typische Anwendungsfälle sind Condition Monitoring oder Fleet Management. Mithilfe der NOA-Cloud-Plattform ist die Umsetzung dieser Anwendungsfälle standortübergreifend möglich und Asset-Daten sind zentral an einer Stelle abrufbar. Der Mittelstand sollte vor allem auf Offenheit und Skalierbarkeit setzen: Flexible Lösungen bringen den Vorteil mit sich, dass sie mit dem Unternehmen wachsen und eigene Algorithmen eingebracht werden können. KEB unterstützt KMU als Anbieter von Komplettlösungen mit einem vollumfänglichen Portfolio von Automatisierungstechnik - von Motoren und Drives bis hin zur Automatisierungsplattform NOA. Damit bieten wir eine offene und flexible Möglichkeit für moderne Datenanalyse und -nutzung. Sie besteht aus einer Edge- und optionalen Cloudkomponente. NOA basiert auf der Edge-Seite auf Linux und stellt eine container-basierende Infrastruktur zur Verfügung.
App-Portfolio der Automatisierungsplattform
KEB stellt eine Reihe von Apps direkt zur Verfügung. Beispielsweise Apps für das lokale Monitoring, die Anwendung von Machine Learning oder Helio zum Erstellen von HMIs. Zusätzlich kann das App-Portfolio durch eigene oder 3rd-Party-Apps erweitert werden. Die Automatisierungsplattform ist auf die Bedürfnisse von KMU zugeschnitten und bietet verschiedene Besonderheiten. Unter anderem erlaubt sie die Einbindung heterogener Automatisierungslösungen. Einerseits ist die Plattform hardware-unabhängig und kann mit Hardware-/Edge-Devices von KEB oder auch von Dritten genutzt werden. Auf der anderen Seite können Anwender ihre Software als Container direkt in NOA einbinden und müssen diese nicht über einen App-Store oder ähnliches beziehen. Das bietet hohe Freiheitsgrade hinsichtlich der Konfigurierbarkeit.
Skalierbare Plattformlösung
NOA wird, sofern es der Kunde möchte, bereits mit einem umfangreichen App-Portfolio geliefert: Helio (HMI-Managementsystem), Condition Monitoring, Predictive Maintenance und Connectoren für Kommunikationsprotokolle (OPC UA, Codesys Connection oder Verbindung zu Umrichtern von KEB). So kann der Kunde für seinen Anwendungsfall passende Applikationen auswählen. Das Abrechnungsmodell basiert einerseits auf Nutzung (Cloud) und andererseits auf der Anzahl von Software-Lizenzen für KEB Apps. So haben KMU für ihren Anwendungsfall eine skalierbare Lösung.
NOA as a Service für OEM
Als OEM ist es möglich, NOA seinen eigenen Kunden als Automatisierungsplattform zur Verfügung zu stellen und mit seinem eigenen Businessmodell zu vertreiben. Das wird durch Features wie Tenants und User Management sowie White-Labeling erreicht. So können OEM zusätzlich zu ihren Maschinen digitale Services anbieten und eine höhere Wertschöpfung erreichen. Großunternehmen entwickeln für diesen Anwendungsfall häufig ihre eigene Plattform. Mit NOA as a Service bietet KEB vor allem KMU die Möglichkeit, diesen Anwendungsfall ebenfalls zu realisieren und digitale Geschäftsmodelle im Unternehmen umzusetzen. Eine weitere Besonderheit ist, dass Unternehmen mit KEB einen erfahrenen Partner im Bereich Automatisierungstechnik haben, der bei der Implementierung von IIoT unterstützt.
Fazit
Mit NOA stellt KEB Automation einen offenen Werkzeugkasten zur Verfügung. Die darin enthaltenen Tools können Anwender zur Lösung ihrer Aufgaben einsetzen: Angefangen bei einer kleinen Edge-Komponente zur Analyse von Vibrationsdaten bis hin zu einem vollumfänglichen System mit Flottenmanagement, Condition Monitoring sowie Möglichkeiten zum Remote-Service über einen whitegelabelten Tenant im NOA-Portal. Damit ist NOAeine geeignete Plattform, um klein anzufangen und bei Bedarf zu skalieren. So können erste Erfahrungen im IIoT-Bereich gesammelt werden - ohne große Hürden und Kosten.
Das IIoT bietet der Fertigung ganz neue Möglichkeiten. Doch wie weit ist die Industrie in der Anwendung? Hat auch der Mittelstand das Potenzial schon erkannt? Und worin bestehen die konkreten Herausforderungen? Uwe Huber, Leiter HMI und IIoT Entwicklung bei KEB Automation, gibt Antworten auf diese und weitere Fragen und erklärt, welche Vorteile sich für den Maschinen- und Anlagenbau durch die neue Lösung NOA (Next Open Automation) ergeben.

Beim Einsatz von IIoT sehen sich Unternehmen nicht selten mit einigen Hürden konfrontiert: Dazu zählen fehlende beziehungsweise unklare Anwendungsfälle und deren Nutzen. Oft ist für die Unternehmen fraglich, für welche Zwecke IIoT-Technologien angewendet werden können und welchen monetären Mehrwert sie für den Kunden haben. Dabei spielen Kosten und Infrastruktur eine große Rolle. Die Implementierung erfordert Investitionen in Hardware, Software und Schulungen. Eigene IIoT-Plattformen haben eine hohe Anfangsinvestition und müssen gepflegt werden, was Ressourcen und Knowhow erfordert. Außerdem müssen IIoT-Lösungen und deren Abrechnungsmodelle skalierbar sein, um eine Vielzahl von Anwendungsfällen abzudecken. Unternehmen besitzen häufig Automatisierungskomponenten verschiedener Hersteller. IIoT-Lösungen müssen daher offen für diese heterogenen Systeme und die Umsetzung unterschiedlicher Kundenanforderungen sein. Zudem sind Sicherheit und Datenschutz wichtige Punkte, die berücksichtigt werden müssen. Die Vernetzung von Geräten erhöht das Risiko von Cyberangriffen und Datenlecks.
Einsatz von IIoT-Technologien bei KMU
Diese Herausforderungen bestehen vor allem in kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU). Das Bilden von Kooperationen und Netzwerken ist eine Möglichkeit, um diese Hürden zu überwinden. Der Austausch mit anderen Unternehmen und Forschungseinrichtungen ist wichtig, um Verständnis und Wissen für IIoT-Technologien aufzubauen. Am besten definiert man zunächst einen kleinen, abgegrenzten Anwendungsfall, um erste Erfahrungen bei der Umsetzung zu sammeln. KEB Automation geht folgendermaßen vor, um den Einsatz von IIoT-Technologien bei KMU zu ermöglichen:
ä Analyse der Ausgangssituation: Bewertung bestehender Prozesse, Technologien und Ressourcen. Dabei ist die Frage zu klären: Wofür sollen IIoT-Technologien eingesetzt werden?
ä Klare Ziele definieren: Welche Ergebnisse sollen durch den Einsatz von IIoT-Technologien erreicht werden? Beispielsweise Effizienzsteigerung und Qualitätsverbesserung.
ä Schrittweise Umsetzung: Bei der Umsetzung nutzen wir die Werkzeuge, die uns mit NOA, der Automatisierungsplattform von KEB, zur Verfügung stehen und ergänzen sie um fehlende Funktionalitäten. Durch die Offenheit des Systems ist es möglich, an vielen Stellen kundenspezifische oder 3rd-Party-Lösungen einzubinden.
Wie der Maschinenbau von IIoT profitiert
Zu den zahlreichen Vorteilen, die das industrielle IoT für Unternehmen bereithält, gehört die vollständige Transparenz von Maschinen, Anlagen bis hin zu Standorten. Prozessdaten können in der Fertigung gesammelt, analysiert und daraus Maßnahmen zur Optimierung abgeleitet werden. Diese Abläufe lassen sich ebenfalls transparent und nachvollziehbar gestalten. Daraus resultiert ein verbessertes Management von Betriebs- und Ausfallzeit (Uptime/Downtime). Mittels Predictive Maintenance werden Anwender rechtzeitig über Anomalien im laufenden Prozess sowie die verbleibende Lebensdauer von Maschinen informiert. So werden Stillstandszeiten in der Fertigung verringert. Darüber hinaus lassen sich neue, digitale Geschäftsbereiche und -modelle erschließen, z.B. Pay-per-Use durch das Tracking der Nutzung von Assets wie Produktionsmaschinen.
KEB Automation KG
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 10 (Sep Okt) 2024 - 30.09.24.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de