Erschienen am: 10.07.2017, Ausgabe SPS-MAGAZIN 7 2017

Automatisierte Erstellung von Feldgeräte-Datenbanken in der Cloud

IIoT in der Praxis

Auf der Hannover Messe stellte Endress+Hauser zum ersten Mal eine eigene Cloudlösung vor. Damit können Kunden zukünftig Daten sowohl zu den Feldinstrumenten selbst, als auch Informationen aus dem Produktionsprozess parallel zur konventionellen Anlagentopologie nutzen. Mehr Hintergründe zu dem neuen Konzept erfuhr das SPS-MAGAZIN von Steffen Ochsenreither, Business Development Manager bei Endress+Hauser Process Solutions.


Die Erstellung einer Datenbank, die die installierten Feldgeräte einer Anlage abbildet, geschieht im Endress+Hauser IIoT-Ökosystem manuell durch eine Smartphone App oder automatisch über ein sogenanntes Edge Device.
Bild: Endress+Hauser Process Solutions AG

Sie haben auf der Hannover Messe die Endress+Hauser- Cloud vorgestellt. Was verbirgt sich dahinter?

Steffen Ochsenreither: Die Endress+Hauser-Cloud ist ein IIoT-Ökosystem, in welches sich unterschiedliche Applikationen einbinden lassen. Unsere Cloud dient dabei als Austauschplattform für Informationen, die aus diversen Quellen stammen und in der Cloud gespeichert sowie applikationsübergreifend von dort abgefragt werden können. Bereits heute generieren unsere Feldgeräte eine Vielzahl an Daten, die bisher oft nicht weiter genutzt werden und im Gerät verbleiben. Mit unserer Lösung werden wir dies ändern. Damit haben wir etwas Nachhaltiges geschaffen, das jedoch genügend Spielraum für kreative Denkansätze bietet und uns neue Anwendungsfelder erschließen lässt. Wir starten mit einer Applikation, die auf dem Grundgedanken eines digitalen Zwillings basiert, d.h. der virtuellen Repräsentation von real existierenden Geräten. Anwender sind damit in der Lage, sich einen Überblick über ihre Anlage zu verschaffen. Sie können feststellen, welche Geräte verbaut sind, von welchem Hersteller sie stammen und von welchem Typ sie sind. Diese Informationen können z.B. dazu genutzt werden, Gerätetypen zu standardisieren und so die Lagerhaltung für Ersatzteile deutlich zu optimieren. Diese Informationen transparent darzustellen, stellt für Anwender oftmals einen erheblichen Aufwand dar. Zuerst musste bisher eine aktuelle Übersicht über die installierten Geräte erstellt werden, die dann manuell ausgewertet wurde. Auf der Hannover Messe haben wir gezeigt, dass wir solch eine Datenbank innerhalb von Sekunden automatisiert erstellen können. Hierzu verwenden wir Informationen, die wir direkt aus den Geräten über standardisierte Schnittstellen, wie Hart oder Profibus, auslesen. Das sogenannte Edge Device verbindet dabei die Feldebene mit der Cloud. Zusätzlich haben wir eine Smartphone-App vorgestellt, die das manuelle Erstellen einer solchen Datenbank in wenigen Schritten ermöglicht, beispielsweise für Geräte, die nicht über Hart ansprechbar sind. Nach der Erstellung des digitalen Zwillings ist es nur ein kleiner Schritt zur Auswertung von Live-Diagnosedaten.

Lässt sich die Cloud nur mit Endress+Hauser-Geräten umsetzen, oder auch mit Produkten anderer Hersteller?

Ochsenreither: In den Anlagen unserer Kunden sind oft Geräte von verschiedenen Herstellern installiert oder auch Gerätetypen, die wir nicht im Portfolio haben, wie beispielsweise Pumpen und Antriebe. Dementsprechend ist die Nutzbarkeit der Cloud auch für Produkte anderer Hersteller eine der wichtigsten Anforderungen. Wir haben dies bereits heute in unserem Asset-Management-System W@M realisiert, welches übrigens bereits seit zehn Jahren auf dem Markt ist. Unser IIoT-Konzept ist dabei keine in sich geschlossene Insellösung, sondern bietet die Möglichkeit, auch externe Datenbanken anzubinden. So ist auch die Integration von Cloudlösungen anderer Hersteller möglich, sowie eine Integration in ERP-Systeme, wie z.B. SAP. Anfangen werden wir mit Endress+Hauser-Geräten. Es sind aber bereits Schnittstellen definiert und implementiert, an die andere Hersteller andocken können.

Für welche Anwendungen eignet sich Ihre Cloud?

Ochsenreither: Wie bereits erwähnt, starten wir erst einmal mit der Erstellung eines digitalen Zwillings. Darauf aufbauend ist eine Fülle von Anwendungen denkbar. Unsere erste ist die sogenannte Installed Base Analysis, also eine Auswertung der installierten Basis des Nutzers, die wir für interessierte Anwender - mit gewissen Einschränkungen - kostenlos zur Verfügung stellen werden. Danach werden Anwendungen aus den Bereichen Gerätediagnose und vorausschauende Wartung folgen. Daneben haben wir viele weitere Ideen, die wir umsetzen werden, denn aufgrund des modularen Konzepts sind uns hier keine Grenzen gesetzt.

Gibt es bereits umgesetzte Anwendungen?

Ochsenreither: Die erste Hälfte dieses Jahres haben wir uns bewusst auf Feldtests mit ausgesuchten Partnern beschränkt und unsere cloudbasierten Applikationen in verschiedenen Anwendungen und Szenarien implementiert und getestet. Dabei ist uns das Feedback unserer Partner wichtig, das gesammelt in die weitere Entwicklung unserer Applikationen einfließt. Aufgrund unseres dynamischen Entwicklungsprozesses sind wir in der Lage, innerhalb von maximal zwei Wochen neue Funktionalitäten und Fehlerbehebungen einzuspielen. Neben diesen Feldtests werden wir in den nächsten Wochen mit unserem Angebot an den Markt gehen.

Wie sicher ist Ihre Lösung?

Ochsenreither: Endress+Hauser legt großen Wert auf die Datensicherheit und es ist unser oberstes Ziel, diese Sicherheit auch den Anwendern zu bieten. Von Anfang an stand daher eine Zertifizierung durch eine unabhängige Organisation fest. Wir werden unseren Service durch eine unabhängige, von EuroCloud lizenzierte Prüfungsstelle zertifizieren lassen. Das sogenannte Star Audit umfasst unsere Software, die Plattform sowie alle Prozesse und Vertragswerke, die mit unserer Lösung zu tun haben. Bezüglich der Frage des Datenbesitzes vertreten wir einen klaren Standpunkt: Daten gehören niemals 'uns´, sondern bleiben immer im Besitz des jeweiligen Nutzers. Sollte sich ein Anwender später für die Lösung eines anderen Anbieters entscheiden, kann er seine Daten problemlos mitnehmen. Generell hat Endress+Hauser nur im Support-Fall Zugang zu den Daten. Ein solcher Fall erfordert jedoch vorab die Zustimmung des Kunden. Jede Kommunikation mit der Datenbank wird per HTTPS verschlüsselt, alle Passwörter zusätzlich via Bcrypt. Ein regelmäßiges Backup der Datenbank stellt die Verfügbarkeit der Daten sicher. Neben der reinen Datensicherheit steht für uns die Anlagensicherheit an oberster Stelle. Deshalb haben wir den Zugriff aus der Cloud auf die Anlage bewusst unterbunden. Unser Konzept beinhaltet, dass Daten nur in Richtung Datenbank gesendet werden können. Wir sehen keinen Zugriff aus der Cloud in Richtung Feld vor. Durch diese Einschränkung stellen wir sicher, dass keine externen Einflüsse den sicheren Betrieb von Produktionsanlagen gefährden. (peb)