E-PAPER - INDUSTRIAL INTERNET OF THINGS (IIOT) SONDERTEIL LÖSUNGEN - INFRASTRUKTUR - GESCHÄFTSMODELLE - IT&PRODUCTION
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www.it-production.com E-PAPER SONDERTEILE, BRANCHENSPECIALS, THEMENSCHWERPUNKTE Bild: ©greenbutterfly/stock.adobe.com SONDERTEIL INDUSTRIAL INTERNET OF THINGS (IIoT) Lösungen - Infrastruktur - Geschäftsmodelle
068_ITP_2_2023.pdf 27.02.2023 15:02 Seite 68 SYSTEMAUSWAHL Vorkonfektionierte IIoT-Baukästen Automation meets Analytics Zum eigenen Hands-on-Workshop 29.03.2023, 10:00 - 16:00 Uhr Bringt Ihnen KI (künstliche Intelligenz) und Maschinen- und Anlagenportal ML (Machine Learning) einen Mehrwert um folgende Herausforderungen / Aufgaben- stellungen in der Produktion zu lösen? E zienzsteigerung der Produktion (OEE) Optimierung / Reduzierung häu昀ger kostspieliger Serviceeinsätze Implementierung einer vorausschauen- Viele Maschinen- und Anlagenbauer setzen derzeit eine eigene den Wartung (Predictive Maintenance) IIoT-Plattform auf. Will eine Firma dabei nicht bei Null anfangen, Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit kann sie stattdessen ein IIoT-Baukastensystem implementieren. JA! Diese haben Branchenfunktionen bereits an Bord, lassen sich aber trotzdem weitreichend anpassen. Unsere Lösung: WAGO Application Analytics! DIE Analytics-Lösung von Automatisierern für I Automatisierer. Inbetriebnahme der WAGO IoT-Plattformen können das Rückgrat Events und die Analyse von Messwerten. Application Analytics Lösung erfolgt in nur bilden für die Digitalisierung in der In- Wichtiger werden Funktionen zur Optimie- DREI Schritten! dustrie. Sie schaffen die Voraussetzung rung der Produktionsprozesse, um Energie Inhalte Hands-on-Workshop für verbrauchsbasierte Geschäftsmodelle, und Ressourcen einzusparen, die Verfügbar- langfristige Kundenbindung und Prozessop- keit der Anlagen zu erhöhen – indem mit Grundlagen Analytics (KI / ML) timierungen. Durch das Echtzeit-Feedback Predictive Maintenance bereits vor Maschi- Bilder der Doppelseite: T&G Automation GmbH Anwendungsfelder / Nutzen über die Maschinen und Anlagen im Betrieb nenausfall das Ersatzteil automatisiert WAGO Application Analytics in der lassen sich Produkte verbessern, was für nachbestellt wird – und die Integration von praxisorientierten Anwendung die Einführung von agilen Methoden ent- Maschine Learning, um Maschineneinstel- Analytics-Funktionalitäten im SPS-Programm! scheidend ist. Die Entwicklung einer kom- lungen zu berechnen. Ein weiterer Aspekt Datenanalyse und Auswertung in einem realen plett eigenen IIoT-Plattform ist sehr aufwen- sind die Forderungen nach verbrauchs- oder Showcase mit Condition-Monitoring-Sensor dig und erfordert Knowhow, um etwa die nutzerbasierten Geschäftsmodellen. Dazu passende Public Cloud Platform auszu- muss man mit der IIoT- Moderation: wählen und die entsprechenden Microser- Plattform die benut- Michael Drost, Jens Sparmann und vices zu identifizieren, die Architektur zu Matthias Gerdes entwerfen und die Front- und Backends zu programmieren. Für Maschinen- Mehr Informationen zu und Anlagenbauer ohne große Soft- individuellen Analytics-Lösungen: wareabteilung stellt das eine erheb- www.wago.com/analytics liche Herausforderung dar. Maximale Teilnehmerzahl: 20 Personen Eigener Laptop mit administrativen-Rechten und Was die Plattform 'CODESYS V3 SP17 Patch 3' installiert. Sonstige Hardware leisten soll wird zur Verfügung gestellt. Die genutzte Hard- und Software kann zum Vorteilspreis erworben werden. Die Anforderungen an ein Maschi- Die Teilnahmegebühr beträgt EUR 120,00 pro Teilnehmer zzgl. MwSt. Darin enthalten sind: Teilnahme am Workshop, nen-und Anlagenportal sind über Anbieter Tagungsunterlagen, Mittagessen und Erfrischungen hinweg oft ähnlich und die Datenstrukturen während der Pause. fast ident aufgebaut. Wichtige Funktionen sind das Flottenmanagement, die Zustands- überwachung, die Benachrichtigung bei Anmeldung unter: wago.automatisierungstreff.com
069_ITP_2_2023.pdf 27.02.2023 15:02 Seite 69 SYSTEMAUSWAHL | INDUSTRIAL INTERNET OF THINGS zerspezifischen Features verwalten und im Hintergrund verbrauchsbasiert ab- rechnen. Generell soll sich ein IIoT-Portal in die IT-Landschaft des Plattformbetrei- bers, des Maschinenbetreibers und ggf. des Maschinenproduzenten eingliedern. Daten wecken Lebensgeist Das Portal wird erst mit den Daten der Maschinen und Anlagen zum Leben er- weckt. Da diese oft unterschiedliche Steuerungssysteme und Kommunikati- onsprotokolle verwenden, ist eine ma- DI Martin Paczona, Produktmanager für Ing. Armin Taschek, Beratung u. Verkauf für schinennahe Vorverarbeitung der Daten Digitalisierung, T&G Automation Digitalisierung/Automation, T&G Automation meist erforderlich. Hier hat sich der Ein- satz von IIoT-Controllern als effizient er- wiesen. Dabei werden die Daten von der nen verfügt. Im letzten Fall müsste das sein, den Sourcecode der Plattform zu Maschine im IIoT Controller edge-seitig Domänenwissen nicht erst in die Appli- kaufen – sofern der Anbieter das zulässt. vorverarbeitet, aufbereitet und für die kation eingebracht werden muss. Zu den Große Anbieter wie AWS stellen ein brei- Cloud zur Verfügung gestellt, um Kosten Branchenfunktionalitäten gehören Doku- tes Funktionsbündel zur Verfügung, die zu reduzieren und dennoch aussagekräf- mentationsfunktionen, wie das War- IIoT-Plattformanbieter nutzen können, tige Auswertungen zu unterstützen. tungsbuch, Monitoring von Maschinen- um Features wie Preditive Maintenance sensoren, Anzeigeelemente inkl. Graphen und automatische Optimierungsmecha- Baukasten statt Eigenbau für Standardmaschinenelemente (Moto- nismen zügig in ihre Produkte zu imple- ren, Förderbänder, Tanks, Pumpen, Extru- mentieren. Zudem nehmen Hyperscaler Um Entwicklungszeiten zu verkürzen, der und domänen- sowie kundenspezifi- wie AWS zunehmend beispielsweise können Maschinen- und Anlagenbauer sche Berechnungen und Auswertungen. Sensoren mit integriertem Edge-Control- alternativ zu einem modularen IIoT-Soft- ler ins Portfolio auf, um Anwendern die warebaukasten greifen, der womöglich Um die Abhängigkeit vom Plattforman- Datenbereitstellung vom Sensor bis zur bereits über branchentypische Funktio- bieter zu reduzieren kann es sinnvoll Cloud zu vereinfachen. In diese Edge- Controller lassen sich oft Funktionen wie VPN-Fernwartung integrieren, wodurch sich andere Hardwarekomponenten ein- sparen lassen. Auch bei Baukastensyste- men muss die Anpassbarkeit an Firmen- vorgaben möglich sein, um diesen An- wendern einen individuellen Eindruck zu verschaffen sowie eine Eingliederung des Systems in die eigene Softwareland- schaft zu ermöglichen. Wenn diese Mög- lichkeiten gegeben sind, spricht wenig gegen das Aufsetzen einer eigenen IIoT- Plattform. Schließlich verwenden Hand- werker für Ihre Aufgaben auch nur selten Werkzeuge, die sie selbst entwickelt und gebaut haben. Wieso also IIoT-Plattfor- men ständig neu erfinden? ■ Die Autoren: DI Martin Paczona ist Produktmanager für Digitalisierung, und Ing. Armin Taschek ist zuständig für Beratung und Verkauf für Digitalisierung/Automation bei T&G Automation GmbH. www.tug.at IT&Production 2/2023 69
070_ITP_2_2023.pdf 27.02.2023 14:54 Seite 70 INDUSTRIAL INTERNET OF THINGS | MONITORING Überwachung von Produktionslinien Fertigungsprozess fernoptimiert Bild: Advantech Die industrielle IoT-Cloud-Plattform DeviceOn von Advantech verbindet die Hardware an der Edge mit der Cloud und übernimmt dabei das Daten- und Gerätemanagement. In Märkten mit geringen Margen ist die Prozesseffizienz besonders wichtig. Das gilt auch für einen europäischen Anbieter von mobilen Kartenterminals. Mit Systemen von WrxFlo und Advantech gelingt es dem Hersteller heute, seine Produktionslinien in China von Deutschland aus in Echtzeit zu kontrollieren und zu optimieren. D er Anbieter der Kartenterminals den Fertigungsbericht aus China. Damit teren Einfluss auf Effizienz und Ertrag fertigt die Geräte an mehreren hatte es jedoch nur mangelhafte Einbli- der Produktionsstätte zu erlangen, soll- Standorten. Einige der Produkti- cke in die Vorgänge der chinesischen ten Live-Daten aus den Produktionslinien onslinien befinden sich im Werk eines Fabrik und keine Möglichkeit, sich in nach Deutschland übertragen werden Vertragsherstellers in China. Das Team Echtzeit um Probleme zu kümmern, und für detaillierte Analysen zur Verfü- in Deutschland erhielt jeden Morgen diese schnell zu beheben oder die Pro- gung stehen. Mit dieser Aufgabenstel- nach Abschluss eines Produktionslaufs zesse zu beeinflussen. Um einen direk- lung wand sich das Unternehmen an Ad- 70 IT&Production 2/2023
071_ITP_2_2023.pdf 27.02.2023 14:54 Seite 71 MONITORING | INDUSTRIAL INTERNET OF THINGS Bild: WrxFlo vantech, einem Technologieanbieter mit weitreichendem IIoT-Portfolio. Nach der Analyse der Gegebenheiten schlug der Dienstleister vor, für die Aufgabe eine Plattform von WrxFlo auf Basis von Hard- und Software von Advantech ein- zurichten. „Die Anforderungen sind ty- pisch für jeden Hersteller, unabhängig von der Branche“, sagt Tim Crowe, CEO und Mitbegründer von WrxFlo. Das Un- ternehmen hat sich darauf spezialisiert, Daten automatisiert zu erfassen, zu ana- lysieren und zu verwalten. Zuverlässigkeit entscheidend Gemeinsam mit dem Fertigungsunter- nehmen wurden zuerst wichtige Leis- Mit den WrxFlo Dashboards hat das Team in Deutschland detaillierte Echtzeit-Einsichten tungsindikatoren (KPIs) identifiziert, um in die Produktion in China. dann relevante Daten aus verschiedenen Quellen zu erfassen. Zu den Kennzahlen nagement und unterstützt gängige Echtzeit beobachten, was in der chine- gehören die Zykluszeit oder die Ergeb- Schnittstellen, Datenformate und Kom- sischen Produktionslinie abläuft, bei- nisse der Qualitätstests. Die Produktions- munikationsprotokolle. Die Funktionali- spielsweise die Zykluszeit, die Tester- linien und Ausrüstung im chinesischen tät namens Zero-Touch Onboarding soll gebnisse und weitere wichtigen Mess- Werk wurden an ein IoT-Gateway ange- die Anbindung von Geräten und Maschi- größen. Dadurch können Probleme bunden, das die Daten sammelt und von nen erleichtern. Kommen Sensoren schneller behoben werden, was Verzö- verschiedenen Datenformaten und Pro- hinzu oder soll die Rechenpower erhöht gerungen und Ausschuss reduziert. Der tokollen in eine einheitliche IP-fähige werden, kann Hardware des Anbieters Auftragsfertiger in China sieht zur sel- Sprache übersetzt. Hierfür kommt ein hinzugefügt oder getauscht werden, da ben Zeit exakt dieselben Informationen, Modell aus der Wise-Agent-Serie von Ad- auf allen Geräten dieselbe Software so dass beide Teams gemeinsam an vantech zum Einsatz. „Früher hatten wir läuft. DeviceOn konvertiert gesammelte Optimierungen arbeiten können. Die Er- Probleme mit IoT-Hardware von anderen Daten in ein Format und Protokoll und fahrungen von WrxFlo zeigen, dass Un- Anbietern. Die Hard- und Software von überträgt sie an einen On-Premise Ser- ternehmen auf diese Art typischerweise Advantech ist zuverlässig und wir brau- ver oder eine Cloud. Bei dem Kartenter- Verbesserungen der Linienkapazität chen uns keinerlei Gedanken zu machen, minal-Anbieter ist Microsoft Azure im von bis zu 30 Prozent, Qualitätsverbes- ob sie funktioniert,“ sagt Crowe. Für den Einsatz. Hier setzt die WrxFlo-Plattform serungen von bis zu 20 Prozent sowie Kunden wurde ein IoT-Gateway der UTX- auf, um die vorverarbeiteten Rohdaten Steigerungen der Testergebnisse beim Serie gewählt. Es basiert auf den Intel- zu analysieren und visualisieren. Durch ersten Durchlauf von 40 Prozent erzie- Prozessorserien Atom E3900, Celeron ein Geräte-Monitoring und Diagnosen si- len können. „Wo anfänglich Frust N3350 und Pentium N4200 und unter- chert die IIoT-Plattform ab, dass die an- herrschte über den Mangel an Daten, stützt Microsoft Windows 10 IoT Enter- geschlossene Hard- und Software ein- haben die Verantwortlichen jetzt alles, prise sowie Linux OS. Drei unabhängige wandfrei läuft. Eine Regelmaschine er- was sie brauchen, sofort zur Hand“, be- HF-Module inklusive m.2 für Wi-Fi und kennt Anomalien, zudem lassen sich schreibt Tim Crowe von WrxFlo die Si- mPCIe für 3G/LTE, Zigbee oder LoRa sor- Grenzwerte definieren, bei deren Über- tuation beim Kunden. „Das hat die Dy- gen für Datendurchsatz. Außerdem ver- schreiten die Software eine Benachrich- namik völlig verändert.“ Auch der Kar- fügt das Gateway über die Konnektivi- tigung versendet. So ermöglicht das tenterminal-Anbieter sieht das System tätsmöglichkeiten COM, HDMI, USB3.0, System ein Troubleshooting von als vollen Erfolg und plant bereits, es TPM, Display-Port und einen Spannungs- Deutschland aus. Software- und Firm- auf zwei weitere Produktionsstandorte wandler DCIN 12 zu 24V. Den Tempera- ware-Updates sowie Konfigurationen in anderen Ländern auszurollen. ■ turbereich gibt der Hersteller von minus lassen sich Over-the-Air (OTA) entweder 20 bis 60°C an, bei lüfterloser Kühlung. vor Ort oder aus der Ferne durchführen, auch in großem Umfang. Der Autor Bobby Vale ist Integrierte Software Head of IoT Platforms and Ecosystem Zusammenarbeit ohne Grenze bei Advantech. In die Gateways integriert ist Advan- techs IIoT-Cloud-Plattform DeviceOn. Sie Das Team des Terminalherstellers kann übernimmt das Daten- und Gerätema- heute in Deutschland detailliert und in www.advantech.eu IT&Production 2/2023 71
072_ITP_2_2023.pdf 27.02.2023 14:53 Seite 72 INDUSTRIAL INTERNET OF THINGS | STARTERPAKETE IIoT-Software von Kontron Gerätemanagement mit Susietec Auf der letzten SPS-Messe präsentierte Kontron das neue Gerätemanagement- system K-Port. Diese Ergän- zung des noch jungen Susie- tec-Portfolios soll Anwen- dern helfen, IoT-Funktionen möglichst einfach auf ihre Automatisierungssysteme zu applizieren. Was das Tool leistet und wie es sich ins Software-Angebot des Hard- Die lüfterlose industrielle Computer-Plattform KBox A-250 ist die Hardware- ware-Spezialisten einfügt. basis für das IoT-Einsteigerpaket von Kontron. V iele assoziieren den Namen Kon- 1990 auf Software für echtzeitbasierte sung und -management (BDE/BDM) und tron in erster Linie mit Single- Steuerungssysteme spezialisiert. FabEagle LC als Leitsystem für Produktli- Board-Computern und ähnlichen nien. Mit dem Softwareframework Tool- Standardprodukten etwa für das Internet Software-Toolset gestartet Commander lassen sich Steuerung und der Dinge (IoT). Tatsächlich gehören Visualisierung von Anlagen in der Halblei- neben industrietauglicher Rechnerhard- Anfang 2018 präsentierte der Hersteller terindustrie erstellen. Zusätzlich steht mit ware auch kundenspezifische Produkte für industrielle Anwendungen das IoT-Soft- K-SYS eine Codesys-kompatible Soft-SPS für Datenverarbeitung und Automatisie- ware-Toolset Susietec. Damit lassen sich gemäß IEC61131-3 zur Verfügung. Mit rung zum Portfolio der weltweit agieren- standortunabhängige und -übergreifende dem Qiwi-Toolkit konfigurieren sich Nutzer den Firmengruppe. Die Software kommt System errichten. Durch Zusammenstel- web-basierte Visualisierungen. in erster Linie von der Konzernmutter in lung verschiedener Anwendungen sind Linz, die bis vor kurzem noch unter S&T diese Systeme skalierbar, bis hin zu kom- Gehärtetes Betriebssystem AG firmierte, seit Jahresbeginn aber eben- pletten Automatisierungssystemen für falls mit dem Namen Kontron auftritt. ganze Unternehmen. Dabei richtet sich Für Datenübertragungen bis in die Cloud Weiterhin Teil der Firmengruppe ist Kon- das Portfolio insbesondere an Maschinen- sind die Susietec-IoT-Gateways von Kon- tron Technologies, die neben Software und Anlagenbauer sowie Fabrikbetreiber. tron zuständig. Die Edge-Devices sind auch ein weitreichendes Angebot an Ser- auch auf den Betrieb in Echtzeit-Anwen- vice-Leistungen für hybride IoT-Cloud- Von Leitsystem bis Steuerung dungen im Shopfloor ausgelegt. Als Be- Konzepte führt. Dazu gehören End-to- triebssystem installiert Kontron das ge- End-Service Level Agreements für be- Eine Kernkomponente des Angebotes ist härtete, angepasste Linux-Derivat Secu- Bilder der Doppelseite: Kontron AIS GmbH stimmte Märkte oder Projekte, Software- FabEagleConnect, eine konfigurierbare reOS für X86 oder ARM. Zwei redundante as-a-Service (SaaS) und Platform-as-a- Low-Code-Schnittstellenintegration für die Betriebssystempartitionen erhöhen die Service (PaaS)-Angebote, Cloud Hosting Einbindung der System- und Hardware- Verfügbarkeit des Systems. Eine abgesi- sowie Beratung zu Systemarchitekturen landschaft einer Industrieanlage per Para- cherte Verwaltungsschnittstelle für Up- und Dimensionierung. Die Kontron AIS metrierung. Ebenfalls zu dieser Produktfa- dates und Deployment ermöglicht das (Automatisierungs- und Informationssys- milie gehören das Monitoringsystem Fa- Aufspielen etwa von Sicherheits-Patches. teme) in Dresden hingegen ist bereits seit bEagleMonitoring für Betriebsdatenerfas- Auf Basis des Security-by-Design-Kon- 72 IT&Production 2/2023
073_ITP_2_2023.pdf 27.02.2023 14:53 Seite 73 STARTERPAKETE | INDUSTRIAL INTERNET OF THINGS diesem Paket zur Fabrikvernetzung ist ein Das neue Devicemanagement mit K-Port hilft Anwendern, Geräte und IoT-Verbindungen zu verwalten. IoT-Gateway auf Basis der industriellen Computer-Plattform KBox A-250. Es unter- stützt Edge Analytics, Datenerfassung und Remote Monitoring. Im Device ist ein güns- tiger lüfterloser Single-Board-Computer im Format pITX-2.5-Zoll verbaut, inklusive Intel Atom X-E39xx-Prozessor und optionalen Modulen für WLAN-, GSM- und LTE-Daten- transfers. Die installierte Software FabEa- gleConnect unterstützt bei der Anbindung der Sensoren und Steuerungen, Experten- wissen ist dabei nicht erforderlich. Das System unterstützt etwa die Standards OPC UA, REST, MQTT, TCP/IP, PLC S7 und Modbus. Es dient zudem als Middleware zepts werden Anwendungen und Updates temporär verschlüsselter Remote-Verbin- und speichert erfasste Daten zwischen, mit einer Verschlüsselung ausgeliefert. dungen bis auf Maschinen- und Kunden- um sie z.B. mit Zeitstempeln auszustatten, netzwerkebene für Services wie Fernwar- zu aggregieren oder zu konvertieren. Diese Services braucht Management tung, Parametrierung oder Datenaus- Vorverarbeitung ist eine wichtige Voraus- tausch. Beides geht oft mit einer hohen An- setzung, um Informationen für Data Analy- Der IIoT-Service EquipmentCloud richtet zahl von Geräteverbindungen einher, die die tics nutzbar zu machen. Bei der Datenver- sich an Maschinen- und Anlagenbauer. Automatisierer und Instandhalter mit dem arbeitung helfen Code-Komponenten für Diese Unternehmen können damit ei- Portfolio-Neuzugang weltweit zentral ver- eigene Logik in C#, die Konvertierung von gene Geschäftsmodelle für Service und walten können. Kontinuierliche Wartungen CSV-Daten in JSON und umgekehrt, sowie After Sales aufbauen. Die Serviceange- und Updates sollen das Betriebssystem so die Möglichkeit, Daten zu puffern. Auch der bote können von Kunden- und Service- handhaben, dass die Kosten für die LTE- kürzlich vorgestellte Gerätemanager ist Teil portalen über präventive Wartung und In- Verbindungen beim Remoting möglichst des Starterpakets. Insgesamt soll das vor- standhaltung bis hin zu vorausschauen- den Datenanalysen reichen. Edge-Geräte verwalten Auf der letzten SPS-Messe in Nürnberg stellte Kontron das Produkt K-Port vor. Die Anwendung kombiniert Geräteverwal- tung, Containermanagement und Fern- wartung. Das Tool dient IT-Verantwortli- chen, sich einen Überblick über Schnitt- stellen, Hardwarestände und Software- konfigurationen zu verschaffen. Das Sys- tem soll Nutzern insbesondere erleich- tern, IoT-Geräte und Edge-Devices in den Asset-Verbung zu integrieren und in einer Mit seiner Hard- und Software ermöglicht das Susietec IoT-Bundle die Vernetzung von Fabriken. Das zentralen Cloud-Umgebung, gestaffelt vorinstallierte FabEagle Connect hilft, im Feld verbaute Sensoren oder Steuerungen anzubinden. nach Gerätetypen, zu verwalten. gering ausfallen. Das integrierte Health Mo- konfektionierte Produktpaket Maschinen- Docker-Container für Apps nitoring überwacht laufend Parameter wie betreibern besonders leicht machen, Be- Speicher- und CPU-Auslastung, Verbin- standsmaschinen und -anlagen an die IT- Viele Applikationen auf IoT-Geräten im Feld dungsstatus sowie Betriebszeit und -tem- Systeme anzubinden und erste IoT-Anwen- werden heute als Docker-Container bereit- peratur der Geräte. Die Werte lassen sich dungen zu betreiben. ■ gestellt. So lassen sich die Apps etwa als auf einem Dashboard überwachen. individuell gekapselte Services monetarisie- ren. Darüber hinaus lassen sich mit K-Port Paket für den Schnellstart Die Autorin Vanessa Kluge ist verschiedene Desktop- und Remote-Zu- Produktmanagerin bei Kontron AIS. gänge verwalten, etwa RDP- und SSH-Zu- Für IoT-Einsteiger hat Kontron das soge- griffe. Die Software ermöglicht den Aufbau nannte Susietec IoT-Bundle geschnürt. In www.susietec.com IT&Production 2/2023 73
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