Connectivity ist ein Begriff, der im Maschinen- und Anlagenbau unterschiedlich interpretiert wird. Manche verstehen darunter klassische Steckverbinder, andere die durchgängige Kommunikation bis hin zur Cloud. Für Peter Wienzek von IFM ist das Ziel klar definiert: „Wir verstehen unter Connectivity im Prinzip den Anschluss der Maschine an die IT-Welt, also die Schaffung einer echten Datenkonnektivität.“ Der klassische Steckverbinder bleibt dabei lediglich Mittel zum Zweck, im Mittelpunkt steht der wirtschaftliche und flexible Zugriff auf Daten über Systemgrenzen hinweg.
Mit der zunehmenden Digitalisierung steigt der Bedarf, Maschinen und Anlagen nicht nur zu steuern, sondern auch deren Daten umfassend zu erfassen und weiterzuverarbeiten. Die Realität sieht indes oft noch fragmentiert aus. Vor allem zwischen IT und OT besteht weiterhin eine deutliche Sprachverwirrung. Dennoch fordert der Markt zunehmend, alle verfügbaren Daten aus verschiedensten Quellen in einheitlicher Form bereitzustellen – und dies nicht nur für eigene, sondern ebenso für Produkte von Drittanbietern. „Wenn wir eine Maschine ganzheitlich digital abbilden wollen, müssen wir auch externe, also Third-Party-Daten, einbinden“, gibt Wienzek die Richtung vor.
Vernetzung mit IO-Link als Grundlage
Eine zentrale Rolle beim Sammeln von Prozessdaten spielt heute IO-Link. Dieses inzwischen weltweit etablierte, standardisierte und feldbusunabhängige Kommunikationsprotokoll ermöglicht die bidirektionale Datenübertragung und vereinfacht die Diagnose sowie die Parametrierung von Geräten und die Integration von Sensoren und Aktoren verschiedenster Hersteller. „Eine der wichtigsten Datenquellen ist für uns dementsprechend der IO-Link Master, da wir hier auf einen globalen Standard und eine enorme Vielfalt an Komponenten zugreifen können“, betont Wienzek und führt weiter aus: „Um externe Steuerungen etwa von Siemens, Rockwell oder Beckhoff anzubinden, bieten sich unsere leistungsfähigen Edge-Gateways an, die durch Schutzart IP67 direkt im Feld installiert werden können. Damit lassen sich bestehende Anlagen unkompliziert erweitern und um neue Datenquellen ergänzen – ohne aufwendige Schaltschranknachrüstung.“
Das IFM-Portfolio ermöglicht es, nahezu das gesamte Spektrum an Geräten und Sensoren direkt im Feld einzusetzen. „Unser Ziel ist es, sämtliche Geräte als Nachrüst-Set inklusive Netzteil bereitzustellen, sodass sich auch bestehende Anlagen schnell und einfach aufrüsten und vernetzen lassen“, so Wienzek, der darin nicht nur eine technische, sondern auch eine betriebswirtschaftliche Chance sieht, bestehende Maschinen zu digitalisieren, ohne größere Stillstandszeiten zu riskieren.
Brücken zwischen OT und IT
Die größte Herausforderung in Multivendor-Umgebungen bleibt jedoch nicht die Hardware, sondern die Vereinheitlichung und Weiterverarbeitung der Daten. Hier setzt IFM mit dem Moneo-Softwareagenten an, der mehr als 100 Schnittstellen zu unterschiedlichsten Steuerungen und Feldgeräten unterstützt. Das Ziel: Auch ältere Schnittstellen wie RS232 oder RS485 bleiben angebunden, während moderne Feldbusse oder Ethernet-Schnittstellen simultan nutzbar sind. „Wir haben den Moneo Agent entwickelt, um eine flexible Integration von Hard- und Softwarekomponenten zu ermöglichen – auch bei Geräten mit älteren oder proprietären Kommunikationswegen“, so Wienzek. In der Intralogistik ist die Maximierung der Lagerkapazität entscheidend. Kompakte Sensoren spielen dabei eine Schlüsselrolle: Höchste Leistung in kompakter Bauform schafft mehr Platz für die Ware, denn die Technik macht sich klein. ‣ weiterlesen
Intralogistik: Neue Baumer ToF-Sensoren machen sich klein
Vor allem für Maschinenbauer, die häufig mit heterogenen Anlagen und Kundenanforderungen zu tun haben, bedeutet das eine spürbare Erleichterung. Über Auto-Discovery-Funktionen können IO-Link-Master beispielsweise einfach ins Netzwerk integriert werden, wie Wienzek beschreibt: „Der Elektriker verdrahtet die Master ohne Adressierung wie ein herkömmliches E/A-Modul. Beim Anschluss scannt die Software automatisch alle Teilnehmer, IP-Adressen werden vergeben – der Installationsaufwand reduziert sich erheblich.“ Damit rücken Inbetriebnahme und Konfiguration näher zusammen und werden für beide Seiten – Elektrik und IT – nachvollziehbar getrennt.
Der Y-Weg
Eine Besonderheit, die IFM mit dem sogenannten Y-Weg verfolgt, ist die gezielte Trennung und parallele Nutzung zweier Datenströme direkt an der Datenquelle. Statt die gesamte Datenkommunikation – wie in klassischen Ansätzen – über eine einzige Steuerung oder eine zentrale SPS zu bündeln, werden bei diesem Konzept Automatisierungsdaten und IoT-Daten auf separaten Wegen übertragen. „Wir können an der Quelle, also beispielsweise am IO-Link-Master, die Daten so sortieren, dass reine Prozessdaten weiterhin über den etablierten Feldbus wie Profinet an die Steuerung gehen. Gleichzeitig steht ein unabhängiger IoT-Port mit eigener IP-Adresse und Security-Konzept zur Verfügung, über den zusätzliche Informationen parallel übertragen werden können“, schildert Wienzek.
Der Unterschied zu herkömmlichen Lösungen liegt darin, dass für die IoT-Kommunikation keine zusätzliche Steuerung oder leistungsfähige IPC notwendig ist, um die Last vom Steuerungsnetz zu nehmen. Stattdessen werden relevante Sensordaten für Monitoring- oder Analysezwecke direkt und unabhängig weitergegeben – sei es an einen lokalen Rechner, einen Server vor Ort, eine virtuelle Maschine oder direkt in die Cloud. „Mit dem Y-Weg haben wir einen Ansatz geschaffen, der es ermöglicht, Daten flexibel und zielgerichtet dort hinzuleiten, wo sie benötigt werden, ohne die Performance der Steuerung zu beeinträchtigen und ohne das IT- oder Automatisierungsnetzwerk zu überlasten“, betont Wienzek.
Vom Starterkit bis zur Cloudanbindung
Für den Einstieg – etwa bei ersten Condition-Monitoring-Projekten – bieten Starterkits eine vollständige, aufeinander abgestimmte Lösung. „In den Starterkits sind Vibrationssensoren mit IO-Link, der Master, das Netzteil und sämtliche Verkabelung enthalten. Man schließt das Kit direkt an die Moneo Software an und kann sofort loslegen – wahlweise on premise oder cloudbasiert“, so der Produktexperte. Gerade für kleine und mittelständische Unternehmen wird der Einstieg in die Zustandsüberwachung so deutlich vereinfacht.
Die vollständige Trennung zwischen Automatisierungsdaten und IoT-Kommunikation bleibt dennoch gewährleistet. Wienzek erläutert: „Wir können an der Quelle, z.B. direkt am IO-Link Master, entscheiden, welche Daten an die Steuerung und welche unabhängig davon an die IT gesendet werden.“ Während klassische Prozessdaten weiterhin über Profinet oder andere Feldbusse laufen, können Zusatzinformationen parallel über dedizierte IoT-Ports an PCs, Server oder in die Cloud übertragen werden. Das eröffnet neue Möglichkeiten – bis hin zur flexiblen Einbindung in virtuelle Infrastrukturen. Digitale Souveränität in der Automation: Fraunhofer IOSB-INA entwickelt einen KI-Assistenten für die SPS-Programmierung. ‣ weiterlesen
Automatisierung neu gedacht
No-Code und Plug&Play als Innovationsmotor
Ein zentrales Anliegen von IFM ist es, auch Anwendern mit wenig IT-Knowhow einfache Zugänge zu bieten. Der viel bemühte Begriff ‚No-Code-Programmierung‘ kommt hier tatsächlich zum Tragen: „Wenn man in der IFM-Hardware-Welt bleibt, ist eine Plug&Play-Lösung möglich. Die Software erkennt alle Komponenten im Netzwerk, die Daten lassen sich per Drag&Drop verarbeiten, Dashboards und Alarme können einfach konfiguriert werden“, beschreibt Wienzek. Gerade im Umfeld klassischer OT, wo Expertenwissen eher in der Steuerungs- als in der IT-Programmierung liegt, stellt dies eine echte Vereinfachung dar.
Steigen allerdings Drittanbieter-Komponenten ein, sind jedoch nach wie vor Kenntnisse über die jeweiligen Datenstrukturen und Schnittstellen gefragt. Die Einbindung erfolgt dann mithilfe spezialisierter Moneo-Agenten, die konfiguriert und angepasst werden. Hier bietet IFM Unterstützung, denn im Fokus steht stets die Frage: Was soll mit den Daten passieren? „Wir wollen den Kunden befähigen, Daten eigenständig in KI-Modulen weiterzuverarbeiten. Dafür schaffen wir die Werkzeuge – die Anwendung bleibt individuell“, so Wienzek.
Lebenszyklusbetrachtung und Servicekonzepte
Die zunehmende Digitalisierung ermöglicht auch eine umfassende Betrachtung des Maschinenlebenszyklus. Prozessindustrien etwa, so Wienzek, „legen Wert darauf, jeden Schritt von der Geburt bis zum Lebensende einer Maschine zu dokumentieren, inklusive Kalibrierprotokollen und Serviceereignissen.“ Entsprechende Lösungen schaffen die technische Basis – die Ausgestaltung individueller Datenbanken liegt beim Anwender.
Parallel dazu eröffnen sich neue Serviceperspektiven für Maschinenbauer. Durch die Möglichkeit, Maschinen per Modem oder Mobilfunkmodul permanent mit den eigenen Systemen zu koppeln, kann der Hersteller künftig auch nach Ablauf der Gewährleistung Serviceleistungen anbieten. „Technisch ist es heute problemlos möglich, eine globale SIM-Karte über 4G/5G-Modem anzuschließen und fortlaufend mit der Maschine verbunden zu sein“, erklärt Wienzek. Das eröffnet nicht nur neue Geschäftsmodelle, sondern stellt auch Anforderungen an die Infrastruktur und das IT-Wissen der Unternehmen.
Die vielfältigen Anwendungsfälle illustrieren: Connectivity im Maschinen- und Anlagenbau ist kein fertiges Produkt, sondern ein Prozess – geprägt vom Dialog zwischen Steuerung, IT und betriebswirtschaftlichen Notwendigkeiten. IO-Link, Edge-Gateways und die Plattform Moneo bieten hier flexible Werkzeuge, mit denen sich individuelle Anforderungen umsetzen lassen – von der Nachrüstung einzelner Maschinen bis hin zur durchgängigen Datenarchitektur großer Anlagen.
