„Mit den Lösungen von Endian und Amazon Web Services konnten wir unsere Effizienz im Support und die Kundenzufriedenheit steigern“, sagt Armin Roth. Er ist Geschäftsführer von Roth Sondermaschinen sowie Roth Steuerungstechnik, die Big Data nutzen, um die Anlagenverfügbarkeit beim Kunden zu steigern und die eigene Position als Service-Dienstleister auszubauen.
Seit ihrer Gründung 1984 entwickelt die Firmengruppe individuelle Automatisierungslösungen für Kunden aus unterschiedlichen Branchen und deckt den Workflow der Automatisierung ab – vom Software-Engineering über die Hardware-Projektierung, den Schaltschrankbau, PC based Automation bis zum herstellerunabhängigen Systemintegrator für Sondermaschinen.
Die Vorteile der Fernwartung hat Roth früh erkannt. Seit einigen Jahren nutzen die Sulzbacher deren Möglichkeiten. Wo früher ein Techniker zum Kunden fuhr, um einen Fehler zu beheben oder eine Anlage zu warten, lässt sich das heute in vielen Fällen aus der Ferne schneller und kostengünstiger erledigen. Dazu werden beispielsweise Qualitätsdaten von Werkstücken erfasst oder Kennzahlen der Maschine, etwa Ströme und Spannungen von Motoren oder Laufzeiten und Bewegungszyklen von Zylindern und Ventilen. Sammelt man die Daten von Standardkomponenten über längere Zeit, so lassen sich auch bei Sonderanlagen aus den Verlaufswerten Trenddaten ableiten. Erkennt man Abweichungen von den Sollwerten, so lassen sich frühzeitig Gegenmaßnahmen einleiten oder nötige Wartungseinsätze planen. Mit den Erfahrungswerten seiner Ingenieure kann Roth oft schon bevor ein Problem auftritt reagieren.
Der Kunde profitiert, weil sein Problem sofort gelöst werden kann, ohne dass ein Techniker anreisen muss. Und bei Roth haben die Servicefälle nun weniger Einfluss auf die Projektplanung, weil der Techniker auf die Anlagen auch zugreifen kann, wenn er im Werk oder bei anderen Kunden ist.
Jede Aktion muss transparent sein
Mit dem Ziel, den Service weiter zu optimieren, suchte Roth nach einer Lösung, über die sich Daten aus Maschinen an unterschiedlichen Standorten in einer zentralen Datenbank analysieren lassen und die Ergebnisse für eine vorausschauende Wartung, oder Predictive Maintenance, nutzen lassen.
Bei so komplexen Automatisierungslösungen, wie sie die Firmengruppe erstellt, muss eine Fernwartungslösung vor allem zwei Anforderungen erfüllen: Jede Aktion muss mitgeloggt werden, so dass die Fernwartung für den Kunden absolut transparent ist. Außerdem gilt es, die Verbindungen wie auch die Maschinen vor Angriffen von außen zu schützen.
Roth entschied sich für eine Lösung von Endian, einem Security-Hersteller für Industrie 4.0: Endian Connect ermöglicht einen sicheren und hoch skalierbaren Zugriff auf eine Vielzahl von Endpunkten mit einer ebenso großen Anzahl von gleichzeitigen Verbindungen. Die Lösung basiert auf einem Unified Threat Management (UTM), oft auch als Next-Generation-Firewall bezeichnet. In diesen Geräten sind mehrere Sicherheitsfunktionen integriert – etwa Anti-Virus, Firewall oder IPS sowie weitere Funktionen –, um komplexe Bedrohungen abzuwehren. Endian speichert die Log-Dateien und liefert eine lückenlose Überwachung. Jede Verbindung wird durch einen SSL-basierten VPN-Tunnel abgesichert.
Plug & Connect – schnell, einfach, sicher
Das zentrale Element von Endian Connect ist das Switchboard. Mit dem IoT-Management-Tool lassen sich Anwender, Maschinen und sehr detaillierte Berechtigungen verwalten. Ein wichtiges Feature ist auch die Mandantenfähigkeit: Einzelne Nutzer oder Nutzergruppen bekommen nur Zugriff auf die Anwendungen, die für sie relevant sind. So kann das Support-Personal bei Roth nur auf die freigegebenen Maschinen und Anlagen beim Kunden zugreifen. Falls gewünscht, erhält auch der Kunde einen Zugriff. Auf diese Weise ist für ihn jederzeit einsehbar, wer wann auf was zugegriffen hat oder künftig zugreifen kann.
Für die Anbindung der Anlagen an das Switchboard kommen die Industrial Gateways Endian 4i Edge 112 und 313 zum Einsatz. Besonders die einfache Implementierung der Gateways hat Roth überzeugt: Die Plug&Connect-Funktion ermöglicht eine einfache und schnelle Anbindung von dezentralen Geräten an das zentrale Management-Tool. Dazu verbindet man das Gateway mit dem Switchboard und gibt dort einen Aktivierungs-Code ein. Die VPN-Verschlüsselungsdaten tauschen sich anschließend sicher aus und die Maschine ist an das zentrale Management-Tool angeschlossen. Die Konfiguration läuft anschließend automatisch ab. Damit können auch Mitarbeiter ohne spezielle IT-Kenntnisse Maschinen einfach verbinden.
Die 4i Edge Gateways bieten dabei mehr als einen einfachen Remote-Zugriff auf die SPS-, CNC-, und robotergestützten Maschinen und Anlagen: Die Verbindung funktioniert in beide Richtungen und ermöglicht damit das Auslesen der Maschinendaten.
Big Data für neue Wertschöpfungsmodelle
Je nach Anwendung erfasst Roth unter anderem Betriebsstunden, Fehlerzustände, Drehzahlen oder Qualitätsdaten aus den Anlagen. Die gewonnenen Daten dienen der Berechnung der Overall Equipment Effectiveness (OEE), liefern Erkenntnisse über das Nutzungsverhalten und bilden die Basis für Predictive Maintenance. Durch den sicheren Zugriff über das Endian Switchboard kann mehreren Interessensgruppen der Zugang zu den Daten gewährt werden.
Mithilfe der Produkte von Amazon Web Services (AWS) ließ sich die neue Fernwartungslösung schnell und agil umsetzen, und eine Plattform schaffen, die sich steigendem Gebrauch flexibel anpasst. Wichtig für die Entscheidung pro AWS war, dass die Server in Deutschland stehen. Das war bei anderen Dienstleistern zum Zeitpunkt der Entscheidung nicht garantiert. Auch die Umsetzung eines „Proof of Concept“ war mit Amazon innerhalb kurzer Zeit möglich.
AWS bietet einzelne Komponenten und Pay-per-Use-Modelle an, das heißt man bezahlt nur, was man wirklich nutzt. Und die Komponenten sind jederzeit kündbar. So lässt sich sehr schnell eine flexible und individuelle Lösung aufsetzen.
Mit Amazon Web Services können man in wenigen Minuten eine dedizierte Infrastruktur für Kunden schaffen, heißt es seitens Roth. Die Lösung sei stabil, redundant, skalierbar und sicher. Der Kunde könne entscheiden, in welchem Land sich das Rechenzentrum befinden soll. Neben IAAS-Services biete AWS auch PAAS-Services, was für manche Projekte interessant sein könne.
Maschinendaten aus unterschiedlichen Standorten lassen sich so an zentraler Stelle konsolidieren. Dies gewährleistet, dass die Daten jederzeit verfügbar sind und hebt die Datennutzung auf ein neues Level: Durch die standortübergreifenden Analyse- und Auswertungseffekte lässt sich deutlich präziser vorhersagen, unter welchen Bedingungen eine Anlage optimal läuft. Das bietet die Chance, Produktionsprozesse zu optimieren und Stillstandzeiten zu minimieren.
„Predictive Maintenance kommt bis heute oft nur bei großen und international aufgestellten Unternehmen zum Einsatz“, sagt Armin Roth. „Über unsere Lösungen können nun auch mittelständische Unternehmen ihre Serviceleistungen mithilfe von Predictive Maintenance ausbauen.“
