03.03.2020

Individuelle IoT-Konzepte für Bestandsanlagen

Kann das weg oder macht ihr Retrofit?

Vernetzte Maschinen bieten echte Vorteile, die zentrale Überwachung von Anlagen birgt große Verbesserungspotenziale. Aber wenn hierfür erst die einst teuer angeschafften Maschinen ausgetauscht werden müssen, dann ist das Kosten/Nutzen-Verhältnis in Frage gestellt. Eine Lösung für dieses Problem heißt Retrofit.


Starterkit für IoT-Projekte

Die IoT-Starterkits von FP ermöglichen es Anwendern, ohne große Investitionen in die IoT-Welt einzusteigen und dort Erfahrungen mit einer kompletten End-to-End-Lösung zu sammeln. Auf einfachem Weg lassen sich eigene IoT-Use-Cases entwickeln und erste Schritte in die Welt des IoT vornehmen. Das OTGuard-Gateway im Starterkit hat einen digitalen Eingang mit Alarming-Funktion und bietet zwei serielle Schnittstellen für Modbus RTU (RS-485) und RS-232 sowie einen WiFi-Anschluss. Das integrierte Mobilfunkmodul mit Antenne dient der abgesicherten Übertragung der Daten von und zur Zentrale über LTE. Um die Anschlussmöglichkeiten zu erweitern, enthält das Starterkit ein Erweiterungsmodul für zusätzliche I/Os. Das I/O-Modul verfügt über drei analoge Eingänge sowie fünf digitale Ausgänge. Das Gateway lässt sich somit probehalber an die Sensorik vorhandener Maschinen und Anlagen anschließen und es können Produktionsdaten für die IT-Ebene aufbereitet werden. Dabei hat die Anbindung keinen Einfluss auf das Automatisierungssystem.

Bild: FP InovoLabs GmbH

Neue Anlagen kosten oftmals viel Geld. Fabriken werden selten ganz neu geplant, errichtet und ausgestattet. Die Mechanik in den Maschinen ist auf viele Jahre und Jahrzehnte Nutzung ausgelegt. Ein weiteres Problem ist der im Hinblick auf Alter und Hersteller oft sehr heterogene Anlagenbestand. Das heißt, möchte ich alle meine Maschinen vernetzen, dann muss ich mit jedem einzelnen Hersteller sprechen. Der Aufwand scheint nicht kalkulierbar. Dennoch möchte man sich die Vorteile einer lückenlosen Vernetzung nicht wirklich entgehen lassen.

Das Wort der Stunde: Retrofit

Man beginnt also nicht komplett von vorne auf der grünen Wiese, sondern schaut, wie bestehende Anlagen mit Anpassungen für IoT-Anwendungen fit gemacht werden können. Es werden vorhandene Komponenten einer Bestandsmaschine durch moderne Bauteile ersetzt oder neue Komponenten hinzugefügt, um aktuellen technischen und rechtlichen Anforderungen gerecht zu werden. Das können verschiedene Maßnahmen sein. Die FP-Gateways haben z.B. viele Protokolle von SPS-Herstellern integriert, sodass eine direkte Datenkommunikation mit der verbauten SPS möglich ist. Alle Daten aus der SPS können gelesen und geloggt werden und dann in eine zentrale Cloud Solution sicher übertragen werden. All das ist ohne eine Änderung des SPS-Programms möglich. Sollte die Maschine keinerlei Schnittstelle oder Daten-Interface haben, so kann man mit zusätzlicher Sensorik viel erreichen. Sensoren für Schwingungen, Drücke, Temperaturen, Lichtschranken: Die Möglichkeiten sind vielfältig und die FP-Gateways haben für solche Sensoren eine Schnittstelle. Damit werden die Daten von Alt-Installationen erfasst und sicher übertragen. So ist es möglich, nahezu jede Anlage im Feld an eine Cloud Solution anzubinden. Dass der Mittelstand genau dieses Prinzip verstanden hat, zeigt die Studie 'Industrie 4.0 im Mittelstand' von Deloitte mit 115 Entscheidern. 59 Prozent der Befragten gaben an, bereits IoT-Projekte in ihren Unternehmen umgesetzt zu haben. Und das wurde nicht nur durch das Ersetzen aller Bestandsanlagen erreicht, sondern auch durch ein gutes Retrofit.

Bedeutung im IoT

Warum ist Retrofit im IoT so wichtig für produzierende Unternehmen? Anstatt viel Geld in den Komplettumbau einer Anlage zu investieren, kann mit einem kostengünstigen Gateway die gleiche Funktionalität mit ein und derselben Bestandsanlage erreicht werden. So werden die Kosten für die Anschaffung gesenkt, die Effizienz und Produktivität der Maschine wird erhöht. Der aktuelle Status der Anlage ist jederzeit einsehbar und Verbesserungspotenziale werden erkannt. Mit IoT ist es sogar möglich, neue Geschäftsmodelle zu entwickeln und somit neue Kundengruppen zu erschließen. Über allem steht außerdem die Umsatzsteigerung. Durch ein gutes IoT-Konzept können die Herausforderungen von kürzeren Innovationszyklen, sich rasch ändernden Kundenwünschen und einer sich verschärfenden Wettbewerbssituation besser gemeistert werden. Außerdem wird die Stellung im Wettbewerb gefestigt.

Individuelle IoT- und Retrofitkonzepte

FP bietet komplette Lösungen für die IoT-Datenübertragung von Maschinen und entwickelt gemeinsam mit dem Kunden IoT- und Retrofitkonzepte. Hierfür stehen verschiedene Gateways für alle Anforderungsbereiche zur Verfügung, die viele Schnittstellen bereits besitzen und mit aktuellen Cloud Interfaces ausgestattet sind. Für erhöhte Sicherheitsanforderungen liefert FP ein nachrüstbares Hardwaresicherheitsmodul für die Verschlüsselung der Daten. Die flexiblen Gateways integrieren alte und neue Maschinen einheitlich in eine IoT-Umgebung und ermöglichen IoT-Anwendungen für Bestandsanlagen bei geringen Kosten.

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