Industrial Internet of Things Instandhaltung: Maschinen über vernetzte Plattformen überwachen und warten

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Über das Internet lassen sich unterschiedlichste Anlagen und Maschinen vorausschauend überwachen und warten. Handwerksbetriebe können damit Ausfällen von Maschinen vorbeugen und Fehler vermeiden.

Über IIoT-Plattformen können Betriebe ihre Maschinen überwachen und vorausschauend warten. – © Blue Planet Studio – stock.adobe.com

Der Bohrer klingt komisch? Ein Handwerker, der die Maschine häufig nutzt, mag vielleicht feststellen, ob sie neuwertig oder aber abgenutzt oder verschlissen ist. Genau sagen lässt es sich über Predictive Maintenance, die vorausschauende Instandhaltung. Häufig wird dabei die Analysemethode der akustischen Mustererkennung eingesetzt. Damit können Handwerkschefs und ihre Mitarbeiter sogar die exakte Lebensdauer eines Geräts bestimmen – im Fall des Bohrers etwa über die Vibrationen eines Tisches.

Daraus entstehen dem Betrieb wichtige Vorteile: Fehler und Störungen können frühzeitig erkannt werden. Lange Zeit bevor der Störfall tatsächlich eintritt, schildert Michael Breidenbrücker, CEO beim Technologie-Dienstleister Senseforce: „Eine derartige datenbasierte Hellsichtigkeit senkt nicht nur die Wartungskosten, sie reduziert auch die Ausfallquote der Maschinen.“

Die Lebenszeit des Bohrers exakt bemessen

Breidenbrücker bietet mit seiner Firma im österreichischen Dornbirn dafür eine Lösung an. Als Grundlage dient eine integrierte industrielle Internet of Things-Plattform (IIoT). Dort laufen die Daten von vernetzten Maschinen und Anlagen zusammen und können über künstliche Intelligenz (KI) ausgewertet werden. „Durch die Vernetzung lässt sich die lokale Maschinen-Wartung um eine zentralisierte Datenanalyse erweitern, woraus sich zum Beispiel der voraussichtliche Ausfall-Zeitpunkt eines Bauteils, etwa einer Dichtung oder eines Lagers, ableiten lässt“, erklärt Breidenbrücker. „Auch präzisere Vorhersagen sind möglich wie: Der Bohrer hat 15 Prozent seiner Lebenszeit erreicht.“

Um zu solchen Vorhersagen zu kommen, werden in Maschinen Sensoren eingebaut, die während der Produktion anfallende Daten sammeln und sie an eine cloudbasierte Plattform senden. Im anwachsenden Datenpool befinden sich Informationen zu Geräuschen, Drehzahlen, Schwingungen oder Temperaturen der einzelnen Maschinen. Daraus lassen sich Rückschlüsse ziehen: Produkt- und Serviceexperten legen dafür bestimmte Grenzwerte fest, die weder unter- noch überschritten werden dürfen. Tritt der Ernstfall doch ein, löst das System automatisch einen Alarm aus und sendet eine Benachrichtigung, oft per E-Mail oder SMS. Zudem können Mitarbeiter jederzeit vorhandene Fehler erkennen – und handeln, bevor etwas passiert.

Weil sich über das Sammeln und Auswerten der Daten immer mehr Wissen anhäuft, können Maschinen immer effizienter gewartet werden. Es ist sogar möglich, den Verschleiß oder Ausfälle von Geräten bis zu einem optimalen Zeitpunkt zu verzögen. „Eine leistungsfähige Produktion ist auf die Funktionalität ihrer Anlagen und technischen Systeme angewiesen“, sagt Breidenbrücker. „Ideal ist eine technische Verfügbarkeit von mindestens 95 Prozent der möglichen Betriebszeit.“

Darauf sollten Betriebe bei einer IIoT-Plattform achten

  • Damit Anwender einen direkten, unkomplizierten Zugang zu den Betriebs- und Zustandsdaten einer Anlage erhalten, müssen Plattformen nahtlos in die IT-Systeme unterschiedlichster Hersteller integrierbar sein. Vor allem REST- oder GraphQL-basierte APIs haben sich dabei bewährt.

  • Beim Einsatz von IIoT-Anwendungen fallen im Lauf der Zeit immer größere Datenmengen zur Verarbeitung an. Betriebe sollten deshalb bei der Anschaffung einer Plattform auch auf ihre Skalierbarkeit achten. Services – vom Messaging-, über den Datenbank- bis hin zum API-Service – müssen sich mehrfach parallel ausführen lassen, damit eine nahtlose Aufstockung oder Reduktion von Ressourcen möglich ist.

  • Damit die effiziente Datenlese auch für Betriebe funktioniert, die keine Datenanalysten im Haus haben, empfiehlt sich eine IIoT-Plattform auf Basis von Low Code. Anstatt klassische textbasierte Programmiersprachen zu verwenden, unterstützen Low-Code-Plattformen die Entwicklung von Prozessen mit visuellen Benutzeroberflächen und anderen grafischen Modellierungsverfahren. Dadurch wird es für Anwender, die zwar über eine große Maschinen-Expertise, aber nur über ein geringes IT-Wissen verfügen, möglich, ihre Anwendungen und Apps selbst zu konfigurieren und die Zustandsdaten ihrer Maschinen und Anlagen ohne professionelles Programmierwissen eigenständig auswerten.

Das industrielle Internet of Things (IIoT)

Das Internet of Things, auf Deutsch auch das Internet der Dinge (IoT) genannt, sowie das Industrial Internet of Things (IIoT) oder industrielle Internet der Dinge (IIoT) sind zwei der führenden Technologien der digitalen Transformation. Das IIoT stellt die industrielle Ausprägung des Internet of Things (IoT) dar. Es repräsentiert im Gegensatz zum IoT nicht die verbraucherorientierten Konzepte, sondern konzentriert sich auf die Anwendung des Internets der Dinge im produzierenden und industriellen Umfeld.