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.



  • Hindernisse für den KI-Einsatz überwinden

    Hindernisse für den KI-Einsatz überwinden

    Trotz zahlreicher Innovationsmöglichkeiten zögern viele Unternehmen und Behörden noch bei der Nutzung von künstlicher Intelligenz (KI) im Bereich Cybersicherheit.

    mehr lesen: Hindernisse für den KI-Einsatz überwinden

  • Integrierte OT-Sicherheit

    Integrierte OT-Sicherheit

    Rhebo und Barracuda adressieren mit einer kombinierten Lösung vollumfängliche Cybersicherheit für industrielle Netzwerke und IIoT-Geräte.

    mehr lesen: Integrierte OT-Sicherheit

  • Sicherheit vor Malware und Hackern

    Sicherheit vor Malware und Hackern

    Fernwirkanlagen und Scada-Systeme nutzen das Internet und sind damit potenziellen Angriffen von Hackern und Schadsoftware ausgesetzt. Auf der Seite der Datenbank kann auch das Unternehmen ConiuGo nur die bekannten Konzepte…

    mehr lesen: Sicherheit vor Malware und Hackern

  • Nutzung von Cloudanwendungen in Unternehmen

    Nutzung von Cloudanwendungen in Unternehmen

    Cloudanwendungen boomen: Aktuell gibt es nach Aussagen von führenden TÜV Rheinland-Experten mehr als 30.000 Cloudanwendungen weltweit, von denen Unternehmen aktiv durchschnittlich 1.500 Anwendungen nutzen – mit oder ohne Freigabe der…

    mehr lesen: Nutzung von Cloudanwendungen in Unternehmen

  • Schutz von Remote-Mitarbeitern

    Schutz von Remote-Mitarbeitern

    Um die Verwaltung der Cybersicherheit einfacher und zugänglicher zu gestalten, stellt SonicWall die Zero-Touch-fähigen Multi-Gbit TZ-Firewalls mit SD-Branch-Funktionen vor. Die neuen Firewalls TZ570 und TZ670 sind die ersten Desktop-Firewalls, die…

    mehr lesen: Schutz von Remote-Mitarbeitern

  • Maschinenbau baut digitale Dienste aus

    Maschinenbau baut digitale Dienste aus

    Fast 80 Prozent der Maschinenbauer sehen die Notwendigkeit, bei digitalen Geschäftsmodellen zu kooperieren. Das hat der VDMA in einer Befragung mit McKinsey ermittelt. Auf großes Wachtumspotenzial deutet dabei hin, dass…

    mehr lesen: Maschinenbau baut digitale Dienste aus

  • 15 Jahre SmartFactory Kaiserslautern

    15 Jahre SmartFactory Kaiserslautern

    Die Technologieinitiative SmartFactory KL feiert ihr 15-jähriges Bestehen. Heute beteiligen sich mehr als 50 Unternehmen und Wissenschaftseinrichtungen an der Initiative.

    mehr lesen: 15 Jahre SmartFactory Kaiserslautern

  • Eine Matte gegen Haltungsschäden

    Eine Matte gegen Haltungsschäden

    Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA haben in Zusammenarbeit mit der Isoloc Schwingungstechnik GmbH eine Sensormatte für Steharbeitsplätze entwickelt. Sie erfasst die Fußposition eines Mitarbeiters und erkennt Gewichtsverlagerungen.

    mehr lesen: Eine Matte gegen Haltungsschäden

  • Verschlüsselungskomponenten, die Angreifern ausweichen

    Verschlüsselungskomponenten, die Angreifern ausweichen

    Verschlüsselungssoftware spielt auf dem Weg zu mehr Datenschutz eine wichtige Rolle, doch können Computersysteme auch auf physikalischem Wege angegriffen werden. Durch das Abfangen von Stromschwankungen oder das Auslösen von Fehlern…

    mehr lesen: Verschlüsselungskomponenten, die Angreifern ausweichen

  • Unternehmen sehen Notwendigkeit für mehr IoT-Sicherheit

    Unternehmen sehen Notwendigkeit für mehr IoT-Sicherheit

    Das Internet der Dinge ist für viele Unternehmen in Deutschland sowohl eine Chance als auch ein Risiko, so das Ergebnis einer aktuellen Studie im Auftrag von Palo Alto Networks.

    mehr lesen: Unternehmen sehen Notwendigkeit für mehr IoT-Sicherheit

  • Gaia-X-Mitglieder unterzeichnen Gründungsurkunde

    Gaia-X-Mitglieder unterzeichnen Gründungsurkunde

    Die Gründungsmitglieder der Gaia-X-Initiative haben die Gründungsurkunden zur Gaia-X AISBL unterzeichnet. Interessierte Unternehmen und Initiativen sind aufgerufen, sich an der gemeinnützigen Vereinigung zu beteiligen.

    mehr lesen: Gaia-X-Mitglieder unterzeichnen Gründungsurkunde

  • TÜV-Verband fordert Regulierung von KI-Anwendungen

    TÜV-Verband fordert Regulierung von KI-Anwendungen

    Der TÜV-Verband fordert in einem Positionspapier KI-gestützte Anwendungen und Systeme — etwa automatisierte Fahrzeuge oder Roboter — in Abhängigkeit vom Risiko zu regulieren.

    mehr lesen: TÜV-Verband fordert Regulierung von KI-Anwendungen