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Rahman Jamals, National Instruments Bild: National Instruments
Gastkommentar

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Testbeds für das industrielle 
Internet der Dinge

Text: Rahman Jamal, National Instruments

Galt das Internet der Dinge noch vor einigen Jahren als ­Hype, so sind wir bei dem Industriellen Internet der Dinge (IIoT) schon längst über diese Phase hinaus. Mittlerweile geht es hier vielmehr um substanzielle Themen wie Referenzarchitekturen, Interoperabilität und offene Geschäftsmodelle. Auch der Begriff Industrie 4.0 lässt sich thematisch dem IIoT zuordnen, beschäftigt sich allerdings sehr zielgerichtet primär mit Smart Factories.

Im IIoT sind die unterschiedlichsten technischen Geräte miteinander vernetzt. Tests sind hier unabdingbar. So überrascht es nicht, dass das Industrial Internet Consortium (IIC) auf das Konzept der Testbeds setzt. Das IIC ist ein Konsortium, bei dem Global Players sowohl aus dem IT- als auch aus dem Industriebereich – wie Bosch und NI – das IIoT vorantreiben. Themenbezogene IIC-Testbeds dienen dazu, die neuesten Entwicklungen und Möglichkeiten des IIoT zu initiieren, zu durchdenken und auf ihre Markttauglichkeit zu testen. Mittlerweile hat das IIC drei Testbeds unter Beteiligung von NI veröffentlicht, die im Folgenden kurz angerissen werden sollen.

Track & Trace

Die Fabrik von heute ist hochentwickelt und erfordert ein exaktes Arbeiten – das betrifft sogar das für das Festziehen einer Schraube erforderliche Drehmoment. Ziel des ersten IIC-Testbeds unter Mitwirkung von Bosch, Cisco, Tech Mahindra und NI war unter anderem die sehr genaue Ermittlung der Position eines Funk-Akkuschraubers innerhalb einer Werkhalle. Je nach Position kann sodann automatisch das richtige Drehmoment für die jeweilige Aufgabe gewählt werden. Erkennt ein Werkzeug, dass es falsch eingesetzt ist, kann es sich zudem automatisch abschalten – Unfälle werden so vermieden. Weiter erlaubt eine automatische Dokumentation der Schraubwerte die Sicherung und Prüfung der Produktqualität. Erste Ergebnisse des Testbeds wurden anlässlich der Bosch Connected World im Februar dieses Jahres vorgestellt.

Echtzeitanalyse für Stromverteilnetze

Beim zweiten Prüfstand unter Beteiligung von NI handelt es sich um ein Testbed im Energiebereich. Die zentral geregelte Architektur heutiger Stromnetze ist nicht dafür ausgelegt, verteilte und erneuerbare Energiequellen, wie etwa Solaranlagen auf dem Hausdach oder Windturbinen, miteinander zu vernetzen. So muss das System mehr Strom als eigentlich benötigt generieren, um schnelle Schwankungen in der Stromerzeugung oder im Stromverbrauch zu kompensieren. Ziel des von NI, Real-Time Innovations und Cisco entwickelten Testbeds ist es, diesem veralteten Prozess die Flexibilität der Echtzeitanalyse und -steuerung zu verleihen und somit zu Effizienzsteigerungen beizutragen. Die Stromerzeugung soll akkurater und zuverlässiger erfolgen und so dem anfallenden Bedarf genauer entsprechen.

Condition Monitoring und Predictive ­Maintenance

Ein drittes IIC-Testbed unter Beteiligung von NI in Kooperation mit IBM nutzt Big Analog Data und Analyseverfahren, um Betriebsausfallmuster bei Anlagen und Maschinen zu erkennen. Dies soll es Produktions-, Wartungs- und IT-Abteilungen ermöglichen, zu bestimmen, welchem Teil der Anlage möglicherweise ein ungeplanter Ausfall droht.

Aufgrund des zunehmenden Alters von Produktions­stät­ten und der Tatsache, dass immer mehr sachkundiges Personal in den Ruhestand geht, ist es erforderlich, ­Risiken mithilfe von Daten zur Zuverlässigkeit der Anlage sowie entsprechenden Analysetools soweit wie möglich zu ­minimieren.

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