Von Condition Monitoring bis Unified Namespace

Verbesserung der Service-Leistungsfähigkeit Condition Monitoring ermöglicht eine effiziente Wartungsplanung, was weniger
Ressourcen erfordert.
Verbesserung der Service-Leistungsfähigkeit Condition Monitoring ermöglicht eine effiziente Wartungsplanung, was weniger Ressourcen erfordert. – Bild: Hilscher Gesell. f. Systemautomation mbH

Die Güdel Group AG aus dem schweizerischen Langenthal ist ein weltweit tätiger Anbieter von Maschinenkomponenten und Automatisierungssystemen. Das Produktspektrum reicht von Linearachsen über Verfahrensachsen für Roboter bis hin zu Mehrachsportalen. Darüber hinaus umfasst es Komponenten wie Getriebe, Linearführungen, Zahnstangen und Ritzel. Das Schweizer Familienunternehmen ist u.a. für die sogenannte siebte Roboterachse bekannt. Dadurch lässt sich ein Roboterarm mithilfe einer Linearachse entlang einer Produktionslinie mobil einsetzen. Mit seinem Portfolio bedient Güdel eine Vielzahl von Branchen, allen voran die Automobilbranche. Speziell in der Pressenautomation – also der automatisierten Produktion von Karosserieteilen in Highspeed-Fertigungslinien – müssen die Achssysteme und Portale hohe Anforderungen erfüllen.

Steigende IIoT-Adaption

Nachdem IoT-Systeme im industriellen Umfeld zunächst nur zögerlich eingesetzt wurden, beobachtete Güdel in den letzten Jahren eine rasant steigende Nachfrage nach innovativen Produkten und Services. Vor allem in hochautomatisierten Bereichen wie der Automobilindustrie wurde die IIoT-Fähigkeit von Anlagen und Komponenten zunehmend zu einer Schlüsselkompetenz. Dies veranlasste das Unternehmen im Jahr 2019 dazu, den Startschuss für eigene Entwicklungen im IIoT-Bereich zu legen. Zunächst evaluierte Güdel dafür eine Reihe verschiedener Gateway-Produkte als Schnittstelle zwischen IT- und OT-Systemen, bis Hilscher mit dem NetField-Portfolio den Zuschlag erhielt.

Start mit Condition Monitoring

Als erstes IoT-Produkt entwickelte Güdel das Rollen-Condition Monitoring (RCM) für Verfahrachsen und Portale. Die Rollen eines Wagens, der über eine Achse fährt, tragen von allen Komponenten die größte Last und sind somit der höchsten Abnutzung unterworfen. Beim RCM erhalten Kunden von Güdel ein fertiges Gesamtpaket. Dieses besteht aus einer Evaluation Unit, die am Wagen sitzt und Vibrationsdaten in Relation zur Geschwindigkeit auswertet. Die Auswerteeinheit übermittelt die Daten schließlich an das IoT-Gateway, welches die weitere Verarbeitung, Speicherung und Darstellung der Daten übernimmt und im Schaltschrank montiert ist. Auf diesem lassen sich über das Cloudportal des IoT-Anbieters Software-Container ausrollen – etwa um die Messdaten im Cloudportal myGüdel zu visualisieren. Bei Grenzwertüberschreitungen diverser Parameter können zudem Interaktionen ausgelöst werden, wie das Versenden von Alarmen per E-Mail. Das RCM soll unerwartete Produktionsausfälle verhindern, die Produktionsqualität überwachen helfen und die Wartungsplanung unterstützen. „Bei der Entwicklung des Rollen Condition Monitoring hat uns Hilscher maßgeblich den Weg geebnet“, sagt Christoph Pfister, Senior SW Development Engineer – Digital Products bei Güdel: „Mit dem grundlegenden Ansatz für die Applikationsentwicklung, konnten wir sehr pragmatisch ein Minimal Viable Produkt (MVP) entwickeln. Dies half uns, zügig in die Themen IoT, Docker und Cloud reinzukommen, der Managementebene frühzeitig Ergebnisse zu liefern und somit unsere weitere Entwicklungsarbeit zu pushen.“ Vom Projektbeginn bis zum Einsatz des RCM vergingen etwa zwei Jahre. „Die rein auf Hilscher bezogene Entwicklungsdauer war allerdings wesentlich kürzer“, so Christoph Pfister. „Natürlich ist sowas immer schwer zu beziffern, da mit solch einer Produktneuentwicklung unzählige periphere Standardprozesse verbunden sind.“ Die reine Entwicklungszeit schätzt er auf sechs bis zwölf Monate.

Die Systeme von Güdel müssen teils sehr hohen Anforderungen gerecht werden, etwa in der Automobilindustrie.
Die Systeme von Güdel müssen teils sehr hohen Anforderungen gerecht werden, etwa in der Automobilindustrie. – Bild: Hilscher Gesell. f. Systemautomation mbH

Der Maintenance Manager folgt

Im Anschluss an das erste Projekt entwickelte Güdel den Maintenance Manager für die Smart Press Automation. Dieser Anwendungsfall in der Automobilindustrie besitzt einen sehr hohen Automatisierungs- und Integrationsgrad in der Industrieautomation. Eine Produktionslinie besteht dabei aus unzähligen Achsen und Komponenten unterschiedlicher Zulieferer, die durch die hohe Verfügbarkeit und Geschwindigkeit starken Belastungen ausgesetzt sind. Automobilhersteller stehen daher vor der Herausforderung, Maschinen- und Komponentendaten verschiedenster Hersteller zu sammeln und in ihrem digitalen Zwilling zusammenzuführen. Für Güdel bedeutete der Sprung vom RCM zum Maintenance Manager vor allem ein stark erhöhtes Datenaufkommen und die Herausforderung, die Daten je nach Kunden über verschiedene Kommunikationsprotokolle abzugreifen und über flexible Schnittstellen bereitzustellen. Aus diesem Grund griff Güdel für diesen Anwendungsfall auf das leistungsstärkere Gateway NetField OnPremise zurück. Mit diesem lassen sich die Daten von vielen Achsen über die Steuerung abrufen und für den Endkunden bereitstellen. Über standardisierte Schnittstellen lassen sich die Güdel-Module mit dem Maintenance Manager in beliebige Produktionsanlagen und bestehende IIoT-Systeme integrieren. Neben der Pressenautomation soll der Maintenance Manager in Zukunft auch bei weiteren Automationssystemen in der Logistik oder der Produktion eingesetzt werden.

UNS als Datenbackbone

Auf Basis des Maintenace Managers entwickelt der Automatisierer derzeit einen eigenen Unified Namespace. Über diesen sollen später alle Daten einer Produktionsanlage in einem Portal zusammenlaufen. Dieser Architekturansatz sorgt, anders als die Automatisierungspyramide, für eine Vernetzung aller Ebenen über einen einheitlichen Datenbackbone. Zu den konnektierten Systemen gehören die IIoT-Devices, Anwendungen für Enterprise Resource Planing, das Warehouse Management, Produktionsdashboards und Analytics-Systeme. Diese verbinden sich im Rahmen des UNS mit einem zentralen MQTT-Broker, der Daten empfängt und als digitaler Zwilling verstanden werden kann. Der Digital Twin lässt sich schließlich mit weiteren Cloud Services verbinden, um automatisierte und effiziente Kommunikationsprozesse über den gesamten Shopfloor hinweg zu ermöglichen.

Schnell zum IIoT vernetzt

Lediglich vier Jahre nach Startschuss verfügt Güdel heute über ein skalierbares Portfolio für die IIoT-Konnektivität – von einzelnen Modulen über ganze Produktionslinien bis hin zum weitreichenden Unified Namespace. „Mit den Edge Gateways von Hilscher und dem gesamten NetField-Ökosystem konnten wir in kürzester Zeit maßgeschneiderte IIoT-Anwendungen entwickeln, die exakt unseren Vorstellungen entsprechen“, resümiert Christoph Pfister.



  • Neue Sicherheitslücken entdeckt und geschlossen

    Neue Sicherheitslücken entdeckt und geschlossen

    Am Patch-Tag (13.04.2021) hat Microsoft zwei kritische Sicherheitslücken geschlossen, die lokal installierte Instanzen von Exchange 2013, 2016 und 2019 betreffen. Diese Sicherheitslücken ermöglichen das Ausführen von beliebigem Programmcode auf einem…

    mehr lesen: Neue Sicherheitslücken entdeckt und geschlossen

  • Torsten Hartinger verstärkt Geschäftsführung bei Solid System Team

    Torsten Hartinger verstärkt Geschäftsführung bei Solid System Team

    Das Systemhaus Solid System Team wird von einer Doppelspitze geleitet. Neben Werner Heckl ist seit 1. April auch Torsten Hartinger mit der Geschäftsführung betraut.

    mehr lesen: Torsten Hartinger verstärkt Geschäftsführung bei Solid System Team

  • Materialise erwirbt Kaufoption für 3DLink

    Materialise erwirbt Kaufoption für 3DLink

    Materialise erwirbt Kaufoption von MES-Anbieter Link3D. Mögliche Übernahme könnte den Weg zum cloudbasierten Zugriff auf die 3D-Druck-Software-Plattform von Materialise ebnen.

    mehr lesen: Materialise erwirbt Kaufoption für 3DLink

  • The State of Industrial Cybersecurity

    The State of Industrial Cybersecurity

    Trend Micro beauftragte das unabhängige Marktforschungsinstitut Vanson Bourne mit der Durchführung einer Online-Umfrage unter 500 IT- und OT-Fachleuten in den USA, Deutschland und Japan. Daraus ging hervor, dass mehr als…

    mehr lesen: The State of Industrial Cybersecurity

  • Lenkungskreis unter neuem Vorsitz

    Lenkungskreis unter neuem Vorsitz

    Frank Possel-Dölken (Phoenix Contact) ist neuer Vorsitzender des Lenkungskreises der Plattform Industrie 4.0. Er übernimmt das Amt von Frank Melzer (Festo).

    mehr lesen: Lenkungskreis unter neuem Vorsitz

  • Maschinen- und Anlagenbau rechnet mit Produktionsplus

    Maschinen- und Anlagenbau rechnet mit Produktionsplus

    Der VDMA hat die Produktionsprognose für das laufende Jahr angehoben. War der Verband bisher von einem Zuwachs von 4 Prozent ausgegangen, so rechnet man nun mit einem Produktionsplus von 7…

    mehr lesen: Maschinen- und Anlagenbau rechnet mit Produktionsplus

  • Der monetäre Wert produktions- und produktbezogener Daten

    Der monetäre Wert produktions- und produktbezogener Daten

    xyzWieviel sind Daten wert? Welche Daten sind für die Effizienzsteigerung der Produktion, die Qualitätssteigerung der Produkte oder neue Geschäftsmodelle für die produzierende Industrie und ihre Dienstleistungen von Nutzen und wie…

    mehr lesen: Der monetäre Wert produktions- und produktbezogener Daten

  • Produktionserwartungen legen zu

    Produktionserwartungen legen zu

    Die Auftragsbücher der deutschen Industrieunternehmen füllen sich und die Produktion nimmt zu. Laut Ifo-Konjunkturumfrage liegen die Produktionserwartungen im März sogar auf dem höchsten Stand seit 1991.

    mehr lesen: Produktionserwartungen legen zu

  • Vinci Energies eröffnet Security Operations Center

    Vinci Energies eröffnet Security Operations Center

    Mit dem Security Operations Center will Vinci Energies Cybersecurity-Spezialisten vernetzen. Die Eröffnung ist für das zweite Halbjahr 2021 vorgesehen.

    mehr lesen: Vinci Energies eröffnet Security Operations Center

  • Auftragseingang wächst im Februar zweistellig

    Auftragseingang wächst im Februar zweistellig

    Plus 12 Prozent im Vergleich zum Vorjahr haben die deutschen Maschinen und Anlagenbauer in Ihren Auftragsbüchern verzeichnet. Dabei kamen besonders aus dem Ausland mehr Aufträge.

    mehr lesen: Auftragseingang wächst im Februar zweistellig

  • Industrie 4.0 beschäftigt jeden Produzenten

    Industrie 4.0 beschäftigt jeden Produzenten

    Bitkom-Umfrage zu Industrie 4.0 Industrie 4.0 beschäftigt jeden Produzenten Die Corona-Pandemie führte in 63 Prozent der Industrieunternehmen zu einem Innovationsschub. Das ergab die repräsentative Befragung ‚Industrie 4.0 – so digital…

    mehr lesen: Industrie 4.0 beschäftigt jeden Produzenten

  • Beschäftigte wollen neue Skills erlernen

    Beschäftigte wollen neue Skills erlernen

    Low-Code/No-Code-Entwicklungen bieten Potenzial für Industrieunternehmen. Dadurch wird Software-Programmierung auch Mitarbeitern zugänglich, die nicht über tiefes Fachwissen verfügen. Mendix hat in einer Studie untersucht, wie es um den Low-Code/No-Code-Ansatz in Deutschland…

    mehr lesen: Beschäftigte wollen neue Skills erlernen