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Mit Cloud-Applikationen werden Maschinendaten gesammelt. Die Maschinenbauer können die gewonnenen Daten nutzen, um ihre Maschinen zu verbessern.

Bild: iStock, orsonsurf

Predictive Maintenance & Co. als Services Im Dialog mit der Maschine

10.04.2019

So war es bisher: Ist eine Maschine verkauft und der Hersteller hört nichts mehr vom Käufer, dann ist er glücklich – die Maschine läuft. Wie gut oder schlecht, erfährt er in den seltensten Fällen. Hier und da ist ein Ersatzteil einzubauen oder es steht eine Wartung nach festgelegten Intervallen an. Mehr Kontakt zum Kunden – und damit auch weiteres Umsatzpotenzial – gibt es nicht. Doch genau das ändert sich gerade.

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Mit der Digitalisierung, dem Industriellen Internet der Dinge (IIoT) und letztendlich mit Cloud-Applikationen wird das Verhalten von Maschinen im Feld heute beobachtet und ausgewertet. Daraus ergeben sich für Maschinenbauer ganz neue Möglichkeiten.

Wenn ich nach dem Verkauf meiner Maschine Produktionsraten, Energieverbrauch oder gar Maschinenkennzahlen analysieren könnte, wäre es mit diesem Wissen dann möglich, neue Services oder gar Geschäftsmodelle aufzubauen? Das ist die zentrale Frage, mit der sich Maschinenhersteller aktuell beschäftigen. IoT-Experten sind sich einig und beantworten diese Frage mit einem klaren Ja: Mit Hilfe von unterschiedlichen Daten über den Maschinenzustand geht das.

Maschinenverhalten analysieren

Um den Anforderungen ihrer Kunden gerecht zu werden, brauchen Maschinenbauer zukünftig eine Verbindung zu ihren Maschinen im Feld: „Nur so können sie das Verhalten ihrer Maschinen auch analysieren“, beobachtet René Blaschke, Experte für Industrial IoT bei B&R.

Trotz dieser Notwendigkeit begegnen Maschinenbauer einer Cloud-Lösung noch mit Skepsis. Was bietet eine Cloud-Lösung, was nicht auch ein Fernzugang bietet? Die Antwort fällt Blaschke leicht: „Ein Fernzugang spiegelt lediglich die Anzeige des Maschinendisplays wider. Eine Cloud-Lösung kann weitaus mehr mit weit größerer Bedeutung - nämlich Daten über den Zustand der Maschine liefern.“ Daraus ergeben sich zahlreiche neue Möglichkeiten für Maschinenbauer, die B&R mit seiner ersten Cloud-Applikation, dem Asset Performance Monitor, zugänglich macht.

Es bedarf nur weniger Worte, um auszudrücken, was der Asset Performance Monitor leistet: Die Cloud-Anwendung erfasst rund um die Uhr Maschinendaten, bereitet sie auf und stellt sie übersichtlich in Dashboards dar. Maschinenbauer haben so ihre Maschinen überall im Blick. „Sie erhalten mit der Cloud-Applikation eine globale Sicht auf ihre gesamte Maschinenflotte“, sagt Blaschke. Anhand von Auswertungen erfahren sie erstmals detailliert, wie sich ihre Maschinen im Einsatz bewähren.

„Sind dem Maschinenbauer Produktionsraten, Energieverbrauch und Maschinenkennzahlen bekannt, kann er diese unabhängig vom Kunden nach Maschinentypen selektieren, vergleichen, Schwachstellen erkennen und die Maschine gezielt verbessern“, sagt Blaschke. Das Wissen aus den Datenanalysen lässt sich zudem für die Entwicklung von effizienteren Maschinen nutzen.

Neue Geschäftsmodelle

Die Maschine zu verbessern, ist jedoch nur eine Möglichkeit, die gewonnen Daten zu nutzen. Der Asset Performance Monitor bietet dem Maschinenbauer auch die Chance, neue Geschäftsmodelle umzusetzen. Blaschke zufolge sind dies zum Beispiel Service-Level-Vereinbarungen und ein maßgeschneiderter Wartungsservice. „Mit den Daten seiner gesamten Flotte kann der Maschinenbauer auf die Bedürfnisse seiner Kunden ganz individuell eingehen und so zum Beispiel die Serviceintervalle je nach Auslastung einer Maschine anpassen“, sagt Blaschke.

Darüber hinaus bekommt der Maschinenbauer die Möglichkeit, seinem Kunden gegen eine Gebühr neue Maschinenversionen oder -funktionen als Upgrade-as-a-Service anzubieten. Zum Beispiel lässt sich das Serviceangebot mit einem neuen oder verbesserten Energie- oder Condition-Monitoring, mit der Aufbereitung von Energiedaten und der Anzeige von Alarmen abrunden. Diese Funktionen muss der Maschinenbauer nicht selbst entwickeln und ständig verbessern, das macht B&R im Rahmen seiner mapp Technology für ihn. Die vorgefertigten mapp-Softwarebausteine müssen lediglich implementiert und konfiguriert werden.

Starkes Team im Hintergrund

Die Cloud-Lösung basiert auf der Plattform ABB Ability, dem einheitlichen, branchenübergreifenden Angebot an digitalen Lösungen der B&R-Konzernmutter ABB. Als Infrastruktur für die ABB-Ability-Plattform fungiert Microsoft Azure und sorgt dafür, dass alle ABB-Ability-Services rund um den Globus zuverlässig verfügbar sind. Der Maschinenbauer profitiert von diesen starken Partnern im Hintergrund insofern, als dass er sich um nichts kümmern braucht, wie Blaschke sagt: „Das System ist voll skalierbar, so kann es dem Maschinenbauer egal sein, ob er fünf, tausend oder noch mehr Maschinen im Feld hat.“

Lokale Datenregulierungen wie die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) in Europa lassen sich problemlos in die Lösung von B&R integrieren, weil die Plattform des B&R-Mutterkonzerns diese gesetzlichen Vorgaben berücksichtigt. „Für die Datensicherheit kommen nur die modernsten Verschlüsselungsalgorithmen, Protokolle und Technologien zum Einsatz“, versichert Blaschke. Verantwortlich zeichnen sich dafür die IoT-Ingenieure der ABB-Ability-Plattform, die so immer State-of-the-Art ist. „Um dies in gleichem Maße umzusetzen, müsste der Maschinenbauer erhebliche Investitionen tätigen. Mit dem Asset Performance Monitor bekommt er eine fertige Lösung, die die Sicherheit und Integrität seiner Daten garantiert“, ist sich Blaschke sicher.

Offene Architektur

Damit die Cloud-Applikation Maschinendaten sammeln kann, wird die betreffende Maschine oder Produktionslinie an ein Edge-Gateway, zum Beispiel an einen Automation PC, angeschlossen. Der PC erhält die Daten mittels OPC UA von der Maschinensteuerung und gibt sie mit dem MQTT-Protokoll an die Cloud weiter. Das Edge-Gateway stellt automatisch eine Verbindung mit der ABB-Ability-Cloud her und installiert die nötige Software.

„Mit dem Asset Performance Monitor haben wir eine Out-of-the-Box-Lösung gebaut“, hebt der IoT-Experte hervor. Übersetzt heißt das, der Maschinenbauer erhält einen Zugang zur Cloud-Applikation und braucht sich nur mit Benutzername und Passwort einzuloggen. Schon stehen ihm sämtliche Möglichkeiten des Asset Performance Monitors zur Verfügung.

Vorteile für beide Seiten

Werden Cloud-Lösungen mit den entsprechenden Daten gefüttert, profitieren Maschinenbauer und Maschinenbetreiber gleichermaßen davon. „Der Maschinenbauer erhält über die Cloud-Lösung endlich die Möglichkeit, nach dem Verkauf der Maschine proaktiv an den Endkunden heranzutreten“, sagt Blaschke.

Der Asset Performance Monitor ist zudem mandantenfähig. Somit lässt sich einschränken, welcher User welche Daten sehen darf. Der Maschinenbauer kann das System an seine Kunden weiterverkaufen und so erfahren auch sie mehr über die Maschinen, die sie nutzen: Der Dialog nach dem Verkauf kann starten.

In unserem Interview mit René Blaschke erfahren Sie im Detail, welche Vorteile die Cloud-Applikation für Maschinenbauer bietet.

Bildergalerie

  • Die Cloud-Anwendung erfasst rund um die Uhr Maschinendaten, bereitet sie auf und stellt sie übersichtlich in Dashboards dar.

    Bild: B&R

  • Die Cloud-Applikation von B&R basiert auf der Plattform ABB Ability, dem einheitlichen, branchenübergreifenden Angebot an digitalen Lösungen der B&R-Konzernmutter ABB.

    Bild: B&R

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