Industrial Analytics

Schneller als der Fehler

Mithilfe intelligenter Datenanalyseverfahren können Maschinen- und Anlagenbetreiber Anomalien frühzeitig erkennen und ungeplanten Maschinenstillständen vorbeugen. Weidmüller legt für diese Vorhersagen handfeste mathematische und statistische Verfahren zugrunde. Mit dem nötigen Handwerkszeug geht das ganz ohne Hellseherei.

Mithilfe intelligenter Datenanalyseverfahren können Maschinen- und Anlagenbetreiber Anomalien frühzeitig erkennen und ungeplanten Maschinenstillständen vorbeugen.

Daten sind das Gold des 21. Jahrhunderts, sowohl für die Werbebranche wie auch für Industrieunternehmen. In den Maschinen und Anlagen der Industrie fallen eine Vielzahl von Daten an – Temperatur, Druck, Energieverbrauch, Vibrationen: Diese Werte werden von Sensoren ständig gemessen, überwacht und der Steuerung bereitgestellt. Es entsteht eine große Datenmenge, die kontinuierlich zunimmt. Aus dieser sehr großen Daten-menge gilt es die jeweils relevanten Daten herauszufiltern und anhand von intelligenten Datenanalyseverfahren auszuwerten, so dass Anomalien frühzeitig erkannt und entsprechende Vorhersagen getroffen werden können. Der Maschinen- und Anlagenbetreiber wird dadurch in die Lage versetzt, proaktiv zu reagieren, bevor der Fehler auftritt. Industrial Analytics gestaltet die Produktionsprozesse noch effizienter und bringt sie quasi auf eine anderes Level. Ungeplante Maschinenstillstände lassen sich vermeiden. Weidmüller bietet hierfür eine flexible und skalierbare Lösung. Sie besteht aus aufeinander aufbauender Hard- und Software – ein deutliches Unterscheidungsmerkmal zu reinen Softwarehäusern.

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Maschinenverhalten lernen

Die kommunikationsfähigen Signalwandler ACT 20C von Weidmüller erfassen Signale, bereiten sie auf oder normieren diese und stellen sie zur weiteren Verarbeitung bereit.

Maschinen- und Produktionsanlagen stellen in den meisten Fällen schon heute ausreichend Daten zur Verfügung, so dass man erstmals auf die Montage von zusätzlichen Sensoren verzichten kann. Die Ingenieure von Weidmüller starten ganz einfach mit allen vorhandenen Prozess- und Maschinendaten, aus denen das Maschinenverhalten gelernt wird. Anschließend werden die Daten reduziert und nur jene betrachtet, die zum eigentlichen Maschinenverständnis erforderlich sind. Abhängig vom Maschinentyp geschieht die Konfiguration einer applikationsspezifischen Analytics-Engine. Dabei handelt es sich um eine Software, mit der sich das Maschinenverhalten überwachen und prognostizieren lässt. Weidmüller nennt das „Advanced Analytics“. Es geht nicht nur darum, historisch Daten zu analysieren, sondern vor allem auch darum, Vorhersagen zu treffen. Für die Vorhersagen legt Weidmüller handfeste mathematische und statistische Verfahren zugrunde, um daraus das Maschinenverhalten zu beschreiben und zu analysieren. Die Vorgänge innerhalb einer Maschine oder Anlage sind zwar komplex – mit dem nötigen Handwerkszeug können sie aber ohne Hellseherei vorhergesagt werden.

Bei den Analysen steht der Anwender im Mittelpunkt – sein Know-how ist sehr wichtig. Die Analyse-Engine kann einen Fehler zwar mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit vorhersagen, Voraussetzung hierfür ist jedoch stets, dass er zuvor klassifiziert worden ist. Nur der Anwender kann bewerten, ob eine Anomalie tatsächlich als kritischer Fehler einzustufen ist. Der Vorteil: Das Vermeiden von Stillstandzeiten durch eine vorausschauende Wartung betrifft vornehmlich den Betreiber, aber auch der Maschinenbauer profitiert sehr stark davon. Die Vision im Maschinenbau ist, eine völlig neue Kundenbeziehung aufzubauen. Dazu bietet sich ein verändertes, datengetriebenes Geschäftsmodell auf idealer Weise an. Zur Erläuterung folgendes Beispiel: Wenn heute die Maschine steht, muss der Betreiber den Hersteller anrufen, der einen Servicefachmann vorbeischickt. Diese Beziehung wird sich in Zukunft umkehren: Der Maschinenbauer wird dann proaktiv seinen Kunden kontaktieren und ihn aufgrund der analysierten Daten auf ein aktuelles Problem oder einen bevorstehenden Fehler hinweisen.

Mit individuell gestalteten Fernwartungslösungen auf Basis von u-link, dem webbasierten Remote-Access-Service, bietet Weidmüller den Maschinen- und Anlagenbauern schon heute das nötige Handwerkszeug für maßgeschneiderte Servicedienstleistungen an. Sie umfassen den gesamten Lebenszyklus einer Maschine bzw. Anlage. Darüber hinaus können Maschinen- und Anlagenbauer zukünftige Maschinen- bzw. Anlagenmodelle ganz gezielt weiterentwickeln, weil sie genau wissen, wie ihre Maschinen eingesetzt und beansprucht werden. Weidmüller kennt die Applikationen seiner Kunden und sieht sich daher in der Lage, spezifische Analytics-Funktionalitäten für den Maschinen- und Anlagenbau anzubieten. Das Besondere dabei ist, dass Weidmüller Prognosen nicht für einzelne Komponenten trifft, sondern alle verfügbaren Informationen zusammenfasst, so dass ein umfassender Blick auf die Maschine möglich ist. Die Kunden profitieren von Beratung, Engineering, Software und Hardware, die an ihre individuellen Bedürfnisse angepasst wird. Dabei kann die Analytics-Engine sowohl auf den Weidmüller-Automatisierungskomponenten als auch in der Cloud eingesetzt werden. Wie die Topologie letztlich aussieht, entscheidet sich in engem Dialog mit dem Kunden. Der Weidmüller-Anspruch ist kein Standardpaket, sondern stets eine flexible, skalierbare Gesamtlösung.

Das skalierbare Lösungspaket, bestehend aus Hard- und Software, baut systematisch aufeinander auf und ergänzt sich auf ideale Weise: Kommunikationsfähige Signalwandler vom Typ ACT 20C erfassen die Signale, bereiten sie auf oder normieren diese und stellen sie zur weiteren Verarbeitung bereit. Eine weitere Möglichkeit zur Signalsammlung und -weiterleitung bietet das Remote-I/O-System u-remote mit seinen Modulen in Schutzart IP 20 und IP 67 sowie einer großen Anzahl an Feldbuskopplern der gängigsten Bussysteme. Zur Realisierung eines leistungsfähigen Kommunikationsnetzwerkes stehen Ethernet-Switche und Secutity-Router bereit. Mit der webbasierten Fernwartungslösung u-link lassen sich Maschinen und Anlagen weltweit effizient und sicher überwachen. Die intuitiv bedienbare Oberfläche von u-link lässt sich bezogen auf die Anlage einfach konfigurieren und gemäß den eigenen Strukturen schnell zuschneiden. Schließlich werden die gewonnenen Daten mit der Software analysiert, so dass sich zuverlässige Aussagen über das Maschinenverhalten treffen lassen. Dabei ist die enge Abstimmung mit den jeweiligen Kunden von großer Bedeutung, um deren Domänen-Know-how bestmöglich zu integrieren. Nur so lässt sich ein entsprechendes Ergebnis mit konkretem Mehrwert erzielen. kf

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