Fachbeitrag: Der einfache Sprung in die Digitalisierung für KMUs – Schlüsselfertige IIOT-Komplettlösungen

07.09.2020
Immer mehr Unternehmen bestätigen, dass die Erfassung und Auswertung von Maschinendaten die Kerndisziplinen sein werden, um ihren Service, die Kundenzufriedenheit und das Umsatzwachstum zu optimieren und zu steigern.
Fachbeitrag: Der einfache Sprung in die Digitalisierung für KMUs – Schlüsselfertige IIOT-Komplettlösungen

Bildquelle: Empolis Information Management GmbH

Aber gerade für KMUs sind die Hürden zum Industrial Internet of Things (IIoT) hoch. Die Hauptgründe: zu hohe Kosten für lange Projekte mit ungewissem Ergebnis, zu wenig internes Know-how über die Analyse von Daten und künstlicher Intelligenz sowie zu hohe Investitions- und Betriebskosten für eine geeignete IT-Infrastruktur. Eine schlüsselfertige IIoT-Komplettlösung aus einer sicheren Cloud bietet neue Möglichkeiten, digitale Mehrwertdienste für sich zu nutzen.

Die IIoT-Komplettlösung Empolis Service Express Industrial Analytics nutzt das volle Potenzial der Datenanalyse und generiert neuen Umsatz, indem bspw. eine vorausschauende Wartungsplanung (Predictive Maintenance) auf Basis der Maschinendaten als neuer Service angeboten wird. Ausfälle werden so proaktiv verhindert und die passenden Original-Ersatzteile gleich mit angeboten.

Der besondere Clou von Empolis Service Express Industrial Analytics sind die vorgefertigten Analytic-Bots (im Folgenden kurz Bots genannt). Diese sind Datenanalyse- oder KPI-Lösungsbausteine, die als schlüsselfertige Systemkomponenten direkt mehrwertstiftend einsetzbar sind. Dabei können sie ganz einfach von Ingenieuren ohne Informatikkenntnisse für den jeweiligen Anwendungsfall konfiguriert werden.

Produktionsprozesse optimieren und Probleme vor ihrem Entstehen lösen: Schlüsselfertige Bots

Das Bot-Konzept von Empolis Service Express Industrial Analytics bietet schlüsselfertige und vordefinierte Data-Analytics-Lösungsbausteine, die direkt mehrwertstiftend einsetzbar sind und einen spezifischen Analyseanwendungsfall implementieren. Unternehmen können sich somit auf ihr Kernprozesswissen konzentrieren. Informatikkenntnisse oder Wissen über Verfahren der Künstliche Intelligenz (KI), wie beispielsweise Machine Learning, oder auch statistische Verfahren sind nicht notwendig. Sie müssen auch keine Eigenentwicklung oder aufwendige Projekte hierzu betreiben, sondern können direkt loslegen.

Hierzu ein Beispiel aus der Hydrauliküberwachung: Viele Hydrauliksysteme bestehen, vereinfacht gesagt, aus Leitungen, Ventilen und einem Reservedrucktank aufgebaut. Wird im Tank ein minimaler Druck unterschritten, dann wird der Druck mithilfe einer Hydraulikpumpe wieder auf den Sollwert erhöht. Muss sich die Pumpe immer häufiger einschalten, deutet dies bei gleichbleibender Systembeanspruchung auf einen Druckverlust im System hin. Die Ursache kann eine Leckage sein.

Mithilfe der im Maschinenlog aufgezeichneten An- und Abschaltzeitpunkte der Pumpe kann ohne zusätzliche Sensorik die Schaltfrequenz überwacht werden. Hierzu werden Zähler zur Ereigniserfassung und ein prädiktiver Grenzwertwächter zur Vorhersage des Zeitpunktes für den Übergang der Pumpe in den Dauerbetrieb genutzt. Zusätzlich lässt sich eine Zeitmessanalyse integrieren, um mithilfe der Pumpdauer das Hydrauliksystem auf möglichen Verschleiß, z. B. Leckage, zu überwachen. Dieser Anwendungsfall kann also allein auf Basis der Ereignisdaten mit einem Bot umgesetzt werden.

Der beschriebene Hydraulikfall kann z. B. auch auf Filtersysteme in der industriellen Produktion übertragen werden. Generalisiert man den Hydraulik- und den Druckluftbot, so gelangt man zu einem Entwurfsmuster für Analysen, die wiederum Geschwindigkeit und Qualität bei der Analyseentwicklung verbessern. Die Sammlung solcher Entwurfsmuster in diesem Bot-Katalog entspricht dem Konzept der Konstruktionskataloge im Maschinenbau.

Das Bot-Konzept ist zum einen eine stetig wachsende Sammlung von generischen Bots für Klassen von Bauteilen, -gruppen und Funktionen von Maschinen und Prozessen. Zum anderen kann eine übergeordnete Prozessanalyse ebenfalls aus einem Bot oder der Kombination einzelner Bots abgebildet werden.

Diese Modularisierung ermöglicht die Wiederverwendung von Analysen auf unterschiedlichen Abstraktionsstufen, die auf komplexe Maschinenelemente und Funktionen angewendet werden können. Tatsächlich orientiert sich der Aufbau einer umfassenden Analyse für vorhersagende Wartung und Optimierung häufig an der Funktionsstruktur einer Maschine.

Die Bots sind sofort startbereit, da nur wenige Schritte erforderlich sind: Zunächst muss der Bot selbst ausgewählt werden, also der Anwendungsfall, den der Bot untersuchen und überwachen soll. Dann konfiguriert man den Bot über Parameter für das bestimmte Asset. Ganz ohne aufwendige Bereitstellung einer Datenhistorie, dafür aber mit intuitiver Visualisierung auf dem Dashboard, um sofort das Wesentliche erkennen zu können.

Im Idealfall sind Bots analog zu Maschinenelementen fachlich wiederverwendbare Analysen, die im konkreten Anwendungsfall nur noch geeignet parametrisiert werden müssen. Der große Vorteil der Bot-Architektur liegt darin, dass sie auch mit bestehenden Analysen gekoppelt werden können. So können Algorithmen Kernverfahren einer Maschine abbilden, die sich im Besitz des Maschinenbauers befinden, wohingegen sich Bots um zugekaufte Aggregate von Drittherstellern kümmern, die für den Gesamtprozess jedoch kritisch sind.

Durch die einfache Konfiguration der Analytic-Bots schlagen Unternehmen zwei Fliegen mit einer Klappe: Sie profitieren von der Schnelligkeit einer Standard-Lösung, verbunden mit einem großen Nutzen einer Individuallösung. Und das mit nur geringen Kosten.

Digitalisierung – schnell, einfach und günstig

Die IIoT-Komplettlösung begleitet den gesamten Prozess der Wertschöpfungskette im Service: Von der Datenanalyse bis zur richtigen Maßnahme, oder vereinfacht ausgedrückt: vom Signal zur Aktion. Anbieter können somit ihr Ersatzteil- und Betriebsmittelgeschäft optimieren, neue datengetriebene Geschäftsmodelle entwickeln und ihr Leistungsangebot im Service erweitern. Sie wird in Deutschland betreiben und garantiert dadurch eine vollständige Datensicherheit.

Zusammengefasst hat die Wahl einer schlüsselfertigen IIoT-Komplettlösung gerade für KMUs entscheidende Vorteile:

  • Wesentlich schnellere Resultate
  • Kostengünstiger Betrieb in der Cloud
  • Zugriff auf eine praxiserprobte Lösung von IIoT-Experten
  • Geringere Kosten für Implementierung und Betrieb
  • Schnelle Einsetzbarkeit der Analytics Bots

Die schlüsselfertige IIoT-Komplettlösung Empolis Service Express Industrial Analytics ist der einfache, günstige und schnelle Einstieg für KMUs in das Industrial Internet, um relevante Daten zu nutzen, Stillstände und Ausfälle von Maschinen, Anlagen und Geräten zu vermeiden und sich digital zu transformieren.

 

Autor: Eddie Mönch, Director Enterprise Sales, Empolis Information Management GmbH

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