Edge Computing für Produktionsmaschinen und Anlagen lässt sich einfach in die Automatisierung integrieren

Industrial Edge für Produktionsmaschinen und Anlagen

Maschinendaten besser nutzen – einfach, flexibel und integriert in die industrielle Automatisierung.
Auf einen Blick

Integration von Industrial Edge in Ihre Automatisierung

Industrial Edge hilft, die Verfügbarkeit und Performance von Maschinen und Anlagen zu optimieren und bestehende Daten noch besser zu nutzen. Zugleich können Maschinenbauer neue Service-Konzepte und Geschäftsmodelle entwickeln.

Industrial Edge in der Produktion

Die interaktive Grafik verdeutlicht den Aufbau der offenen Edge-Computing-Plattform. Die Nutzung der Daten auf Produktionsebene führt zu mehr Transparenz über die Leistung und den Zustand von Maschinen, damit Sie die richtigen Entscheidungen für die Optimierung Ihrer Produktion treffen können.

Wir bieten Ihnen eine Vielzahl einsatzfertiger Applikationen zur Datenerfassung, Speicherung, Analyse und Visualisierung, um Maschinendaten in messbaren Erfolg zu wandeln – sei es für schnelle Prozessdatenanalysen oder zur Wartungsoptimierung.

Mit Industrial Edge können Sie Apps so einfach wie nie zu vor in Ihre Produktionslandschaft integrieren. Wahlweise entscheiden Sie dabei flexibel, ob Maschinendaten lokal am Standort bleiben oder in Ihrer firmeneigenen bzw. öffentlichen Cloud-Infrastruktur weiterverarbeitet werden.

 

Im Maschinen- und Anlagenbau hilft Ihnen Edge Computing ebenfalls dabei, Ihre Maschinen nicht aus dem Blick zu verlieren und Anlagenbetreibern dabei noch bessere datengetriebene Dienstleistungen anzubieten.

Alles über Industrial Edge für Maschinen- und Anlagenbauer

Download Flyer

Anwendungsbeispiele

Industrial Edge für Produktionsmaschinen im praktischen Einsatz

Lernen Sie die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Industrial Edge kennen und welche Vorteile Anlagenbetreiber und Maschinenbauer dadurch erhalten.

Leistungsdaten von Maschinen unterschiedlicher Hersteller analysieren

Wie finden Sie heraus, welche Maschinen und Linien weniger leisten als andere? Der Vergleich der Leistungsdaten auf Abruf ist insbesondere in bestehenden Anlagen mit Maschinen unterschiedlicher Hersteller und speziell mit älteren Komponenten eine echte Herausforderung.

Nachrüstbare Maschinen-Transparenz

Dank Industrial Edge können in der laufenden Produktion – mit minimalem Aufwand und ohne den Prozess einzuschränken – zusätzliche Maschinen- und Anlagen Daten extrahiert werden, um Parameter zu identifizieren, mit denen leistungsschwächere Maschinen optimiert werden können.

 

Im Falle eines unserer Kunden werden mittels unserer Edge-Lösung die Taktzeiten einer Fertigungsstraße analysiert, um Optimierungspotentiale in einzelnen Maschinen oder Prozessschritten zu identifizieren. Die Taktzeiten werden mittels integrierter Konnektivität von angeschlossenen Steuerungen (Siemens und Dritthersteller) rückwirkungsfrei und ohne Anpassung im SPS-Programm extrahiert. Mit der Edge-App Data Service werden die Daten strukturiert und gespeichert und über ein Dashboard visualisiert, das mit Performance Insight erstellt wurde. So lassen sich die relevanten KPIs analysieren und die Transparenz über die Anlage steigern.

Vorteile von Industrial Edge:

  • Schnelle und einfache Nachrüstung in Bestandsanlagen
  • Visualisierung für Anlagenpersonal auch ohne IT-Know-how möglich
  • Einfache Erweiterbarkeit durch Docker und hohe Skalierbarkeit dank Edge Management

Verwendete Apps, Plattform-Services und Geräte

SIMATIC S7 Connector

Industrial Edge bietet integrierte Konnektivität zu unterschiedlichsten Steuerungen, egal welchen Herstellers. Mit dem SIMATIC S7 Connector können Sie Siemens Steuerungen (S7-300, S7-400, S7-1500) und Drittsteuerungen über S7-Protokoll und OPC UA komfortabel anbinden, um die Daten mittels Edge-Applikationen auf dem Edge-Gerät zu analysieren.

Ethernet/IP Connector

Integrierter Treiber zur Kommunikation mit Allen Bradley und weiteren Steuerungen über Ethernet/IP. Eignet sich als einer der Konnektoren, um heterogene Produktionsanlagen mit Edge Computing auszurüsten, egal von welchem Hersteller.

Industrial Edge Databus

Der Industrial Edge Databus ist ein MQTT-basierter, geräte-interner Datenbus zum Austausch von Datenströmen zwischen unterschiedlichen Edge-Applikationen und Edge-Connectoren. Die Standardisierung von App-Schnittstellen mit dem Industrial Edge Databus ermöglicht, Apps agnostisch in unterschiedlichen Produktionsumgebungen ablaufen zu lassen – egal, ob die Datenerfassung per OPC UA, SIMATIC S7, Modbus TCP oder sonstigen Protokollen erfolgt.

DataService Edge App

Mit der DataService Edge-App können Sie Maschinendaten strukturieren und speichern. Dies eignet sich, um Maschinendatenpunkte (Gruppierung von Tags/Variablen) zu organisieren, z. B. das Statuswort eines Motors, und um Variablen zu definieren (Beispiel: Status einer Lichtschranke) und über S7-Connector mit Betriebsdatenquellen zu verbinden. Variablen und Archiv-Tags inkl. Konfiguration lassen sich in einer Datenbank speichern. App-Entwickler können die Data Service API im Data Service DevKit zum Lesen und Schreiben von Daten nutzen.

Performance Insight Edge App

Mit Performance Insight können Sie Ihre Ziele erreichen, indem Sie die wichtigen Maschinenleistungsindikatoren verfolgen. Mit unterschiedlichen Visualisierungsoptionen werden die Maschinenzustände je nach Bedarf des Anwenders angezeigt.

Daten für innovative Geschäftsmodelle nutzen

Neue Technologien bieten innovationsfreudigen Maschinenherstellern die Chance, sich Wettbewerbsvorteile zu sichern. Gerade im After-Sales-Bereich bieten sich Möglichkeiten, neuartige Geschäftsmodelle und Servicekonzepte zu entwickeln.

Wettbewerbsvorteile für Maschinenbauer

Produktionsausfälle aufgrund ungeplanter Wartungsarbeiten, hoher Energieverbrauch durch ineffiziente Komponenten, schwierig zu planende Wartungsarbeiten: Hier können Maschinenbauer mit innovativen Konzepten ansetzen, die auf Industrial Edge basieren.

 

Durch die Auswertung von Nutzungsdaten wird es möglich, drohende Ausfälle rechtzeitig zu erkennen und die nötigen Wartungsarbeiten aus der Ferne durchzuführen. Oder sie zumindest für Zeiträume zu planen, in denen der Maschinenstillstand weniger Probleme verursacht. Auch wenn kein Ausfall bevorsteht, können stark abgenutzte Komponenten den Energieverbrauch erhöhen, zum Beispiel durch Leckagen oder Reibung. Durch den Abgleich mit anderen Maschinen oder historischen Daten lässt sich das erkennen. Dafür können die Daten vom lokalen Edge-Gerät in eine Cloud übertragen werden.

Besserer Service mit eigener Edge-App

Für den Komponentenhersteller Schmalz bietet Industrial Edge die Möglichkeit, das eigene Serviceangebot auszubauen. Ziel: zufriedenere Kunden dank höherer Produktivität der Maschinen von Schmalz. Die Analyse Ihrer Maschinendaten können die Kunden von Schmalz lokal über ein HMI oder über eine eigens von Schmalz entwickelten Edge-App abrufen. 

Um die spezifischen Anforderungen umsetzen zu können, entwickelte Komponentenhersteller Schmalz zwei eigene Apps. Die eine steht Anlagenbetreibern zur Verfügung, die dadurch mehr Transparenz über die Maschinen in ihrer Anlage erhalten. Die andere nutzt Schmalz selbst, um den Kunden bessere Serviceleistungen anbieten zu können.

Vorteile von Industrial Edge:

  • Durch die Analyse von Nutzungsdaten der Maschinen ungeplante Stillstände bei Ihren Kunden vermeiden
  • Rechtzeitiges Erkennen von nötigen Wartungsarbeiten vergrößert das Zeitfenster, in dem Sie notwendige Arbeiten durchführen können
  • Nutzen Sie die Maschinendaten auch, um Ihren Kunden zusätzliche Dienstleistungen wie Consulting oder Pay-by-Output anzubieten

Verwendete Apps, Plattform-Services und Geräte

Schmalz Connect Edge App

Die eigens entwickelte und auf die Kundenbedürfnisse zugeschnittene App wurde mithilfe von Docker umgesetzt. Sie sammelt Komponentendaten über IO-Link und PROFINET und nutzt einen intelligenten Algorithmus für die Datenverarbeitung. Dadurch kann die verbleibende Zeit bis zur nächsten Wartung vorausgesagt und als lokale Visualisierung für Anlagenbetreiber bereitgestellt werden.

Schmalz Connect MindSphere App

Schmalz nutzt diese Applikation auf Siemens MindSphere, um aus der Ferne die Komponentendaten zu analysieren und seinen Kunden Dienstleistungen anzubieten (z. B. Just-in-time-Ersatzteillieferungen oder Produktivitätsüberwachung bzw. Wartungsüberwachung). Alle Daten der weltweit verteilten Vakuum-Komponenten von Kunden laufen hier zusammen. Dies ermöglicht es Schmalz auch, die Daten untereinander zu vergleichen, um einen Teil davon zur Produktoptimierung in die Produktentwicklung einfließen zu lassen.

SIMATIC IPC227E

Der Nanobox PC SIMATIC IPC227E ist ein besonders kompakter und flexibler embedded Industrie-PC. Durch das geschlossene Ganzmetallgehäuse bietet der IPC227E höchste Industriefunktionalität für den flexiblen Einsatz auch unter rauen Bedingungen – und dies wartungsfrei.

Mit vorausschauender Wartung Produktionsausfälle vermeiden

Ungeplante Wartungen sind Gift für die Produktivität: Sei es durch Abnutzung oder Verschmutzung, plötzlich auftretende Maschinenausfälle sind teuer und sollten möglichst vermieden werden. Oft wird also in kurzen Abständen gewartet, auch wenn es noch gar nicht nötig sein sollte. Doch wie lassen sich Wartungsarbeiten besser planen und unnötige Wartungen vermeiden?

Industrial Edge bringt KI-Anwendungen in die Fertigung

Möglich wird eine Vorhersage, wann ein Teil oder eine Maschine voraussichtlich ausfallen wird, mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI). Anhand von Daten, die über Industrial Edge gesammelt werden, kann ein entsprechender Algorithmus berechnen, wann ein Ausfall eintritt – mit einer Genauigkeit von 12 bis 36 Stunden im Vorfeld.

 

Für das Training der KI werden Daten von den Edge-Geräten in eine Cloud übertragen. Die trainierte KI kann anschließend als Edge-App auf den Edge-Geräten an den Maschinen verwendet werden. Die KI der App wird laufend mit Maschinendaten gefüttert, um so Anomalien zu erkennen, die auf einen bevorstehenden Ausfall hinweisen.

Anomalieerkennung verhindert Maschinendefekte

Ein Praxisbeispiel für den kombinierten Einsatz von Industrial Edge und künstlicher Intelligenz ist das Elektronikwerk Amberg von Siemens. Dort sind Fräsmaschinen für die Platinen der SIMATIC Controller immer wieder ausgefallen, weil der Frässtaub die Spindel verschmutzte und sie schließlich blockierte. Die Wartungsarbeiten effizient zu gestalten war schwierig, da die Spindeln mal nach einem, mal nach sechs Monaten blockierten.

 

Mithilfe der Anomalieerkennung konnten diese Ausfälle um 100 Prozent reduziert werden, was zu Einsparungen von 120.000 Euro pro Jahr für die 18 Maschinen führte.

Vorteile von Industrial Edge:

  • Neue Anwendungsgebiete besser erschließen, z. B. zur Anomalieerkennung oder Qualitätsoptimierung
  • Ganzheitliche Unterstützung von KI-Workflows, von Datensammlung, Cleaning und Integration in Trainingsumgebungen bis zu Modell-Deployment und Betrieb
  • Einfachere KI-Workflows, z. B. indem mit unserer Anomalieerkennungs-App ohne IT-Expertenkenntnisse Anomalien im Maschinenverhalten erkannt werden können

Verwendete Apps, Plattform-Services und Geräte

SIMATIC S7 Connector

Industrial Edge bietet integrierte Konnektivität zu unterschiedlichsten Steuerungen, egal welchen Herstellers. Mit dem SIMATIC S7 Connector können Sie Siemens Steuerungen (S7-300, 400, 1500) und Drittsteuerungen über S7-Protokoll und OPC UA komfortabel anbinden, um die Daten mittels Edge Applikationen auf dem Edge-Gerät zu analysieren.

Industrial Edge Cloud Connector

Der Industrial Edge Cloud Connector ermöglicht den integrierten Datenaustausch von Edge-Geräten und zugehörigen Apps mit Cloud Infrastrukturen. Unterstützt werden Siemens MindSphere, Microsoft Azure, und Amazon Webservices. Dank Verschlüsselung erfolgt die Kommunikation stets abgesichert. Ein nicht konfigurierbarer Ringpuffer ermöglicht die Speicherung 10.000 Datenpunkten bei Verbindungsverlust.

Visual Flow Creator

Visual Flow Creator ist ein Browser-basierter Workflow-Editor. Erstellen Sie Ihren Workflow, um Regeln zu erstellen, KPIs zu definieren und Aktionen auszulösen, wie z. B. E-Mail-Benachrichtigungen, wenn Schwellenwerte überschritten werden.

Performance Insight

Steigern Sie die Produktivität Ihrer Maschine und erkennen Sie Verbesserungspotenziale mit einer auf Ihre Bedürfnisse zugeschnittenen Datenvisualisierung, die sich perfekt an Bestandsanlagen nachrüsten lässt. Bewährtes SIMATIC Automatisierungs-Know-how ist mit dieser App wahlweise in MindSphere oder auf Industrial Edge verfügbar.

SIMATIC IOT2050

Das SIMATIC IOT2050 (zukünftig: Edge-Enabled) eignet sich besonders für Anwendungsfälle, in denen Rohdaten mittels digitaler Ein- und Ausgänge eingelesen werden, um sie dann unmittelbar auf dem Edge-Gerät mit Apps zu analysieren.

Edge-Apps

Mit Industrial Edge Apps sofort loslegen

Zusätzlich zu Ihren eigenentwickelten Edge-Apps oder Apps von Partnern können Sie mit Industrial Edge Apps sofort die Daten Ihrer Maschinen nutzen, ohne selbst programmieren zu müssen.

Standard-Apps und Eigenentwicklungen

Das Angebot an vorgefertigten Apps umfasst unter anderem Verarbeitung, Visualisierung und Analyse von Daten sowie Konnektivität, um Anwendungen wie Condition Monitoring oder vorausschauende Wartung zu realisieren. Über das zentrale Edge Management System können IT−Administratoren diese Apps der Produktion zur Verfügung stellen, aber auch selbstentwickelte Applikationen ausspielen. 

Edge-Computing in der Antriebstechnik

Produktivität steigern durch Analyse von Antriebsdaten

Durch die Anbindung der Sinamics Antriebssysteme an die Industrial Edge Plattform gewinnen Sie ein besseres Verständnis über Prozesse, Zustände und Auslastungen. Die lokale Verarbeitung hochfrequenter Antriebsdaten liefert außerdem wichtige Erkenntnisse, um den Antriebsstrang und damit die Maschine weiter optimieren zu können. Damit lassen sich Anomalien rechtzeitig erkennen, Stillstandzeiten reduzieren und Wartungen bedarfsorientiert planen.

Industrial Edge im IT-Umfeld

Integration von Industrial Edge in bestehende IT- und Produktionsumgebungen

Industrial Edge – Die Lösung im Detail

Industrial Edge ist als offenes System konzipiert und lässt sich einfach in bestehende IT- und Produktionsumgebungen integrieren. Es vereinfacht viele Aufgaben, da bisherige manuelle Schritte automatisiert werden können. IT-Administratoren können schnell und einfach Anforderungen aus der Produktion umsetzen, Updates und neue Apps zentral verwalten und ausrollen. Die nötige Hardware wie Edge-Geräte und Gateways sind industrietauglich und können auch in rauen Umgebungsbedingungen direkt an der Maschine eingesetzt werden.

Kontakt

Nehmen Sie Kontakt mit unseren Experten auf

Der Anwendungsbereich von Industrial Edge ist riesig. Unsere Experten unterstützen Sie gerne dabei, in Ihrem Unternehmen das Meiste aus Edge Computing herauszuholen. Kontaktieren Sie uns einfach!