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Die flexible Datenbox

Daten erfassen, digitalisieren und gewinnbringend miteinander verknüpfen – ohne dabei in laufende Produktionsprozesse oder in die bestehende Maschinensteuerung eingreifen zu müssen: Das Ingenieurbüro IDEAS aus dem unterfränkischen Thundorf hat einen einfachen Weg der autarken Maschinenüberwachung gefunden – ein mobiles Messsystem, das sich flexibel an seine Umgebung anpasst, sich über die WAGO IoT-Steuerung PFC200 an eine Cloud-Infrastruktur anbindet und dort aufgenommene Daten zur weiteren Analyse verarbeitet. Der Aufwand für den Kunden ist dabei minimal. Der Lohn: Platz drei auf dem WAGO Cloud-Meister-Podest.

„Unser Hauptaugenmerk ist es gewesen, eine Idee zu schaffen, mit der Kunden die Daten ihrer Maschinen unkompliziert erfassen können. Da die Anlagen auch gewissen Haftungen unterliegen, wie zum Beispiel der Maschinensicherheit oder dem Produkthaftungsgesetz, sollte der technische Eingriff in die Maschinensteuerung klein gehalten werden“, erklärt Christian Müller, Inhaber von IDEAS. Um diese Idee plastisch vorzuführen, fertigte er gemeinsam mit seinem Mitarbeiter Andreas Kröber eine mit einem PFC100 ausgestattete Maschinensteuerung an, die angebunden an ein Taktstraßenmodell die Zustände „Störung“, „Rüstung“ und „Produktion“ auf lokaler Ebene mit einfachen Ampelsignalen wiedergibt.

WAGO Cloud-Meister 2017, dritter Platz –
Ingenieurbüro IDEAS:

  • Einfache, autarke Maschinenüberwachung: Das mobile Messsystem passt sich flexibel an seine Umgebung und greift nicht in Produktionsprozesse oder Maschinensteuerungen ein.
  • Aus den Anlagenzuständen beziehungsweise Werten errechnet die Messbox die GAE-Kennzahl, bevor der Controller die Daten in Echtzeit aus der Feldebene an die Cloud sendet.
  • Dort werden die Daten aggregiert und für den Nutzer auf dem Cloud-Portal für eine einfache Analyse visualisiert dargestellt.

Kein Hersteller lässt gerne jemanden von außen an seine Maschinenschnittstelle ran. Das System benötigt keine Anbindung an die Unternehmens-IT unserer Kunden.

Christian Müller, Inhaber von IDEAS

Einfach risikolos

Für die digitale Erweiterung schlossen die beiden Elektroingenieure eine PFC200-GSM-gesteuerte Box an das Beispielmodell an. Ein System, das grundsätzlich für alle produzierenden Maschinen herstellerneutral eingesetzt werden könnte: Die Anbindung der mobilen Messbox an die jeweilige Maschinensteuerung erfolgt über potentialfreie Kontakte, die dort entweder schon vorhanden sind oder ohne großen Aufwand nachgerüstet werden können. Auf diese Weise schließt sich das Messsystem nicht an sicherheitskritische Schnittstellen der Maschine an, wie zum Beispiel an einen ETHERNET-Port.

„Kein Hersteller lässt gerne jemanden von außen an seine Maschinenschnittstelle ran, auch das Thema der IT-Sicherheit spielte bei unserem Modell eine elementare Rolle. Das System benötigt keine Anbindung an die Unternehmens-IT unserer Kunden“, unterstreicht Müller. Durch die potentialfreien Kontakte sei nur eine „Einbahnstraßen-Kommunikation“ möglich. „Selbst wenn unser System gehackt werden oder die Box einen Fehler aufweisen würde, hätte dies keinen Einfluss auf die Maschinensicherheit oder auf die laufende Produktion. Schlimmstenfalls könnte es zu einem temporären Ausfall der Datensammlung kommen“, so Müller. Das sei der große Nutzen seiner Null-Risiko-Lösung.

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Andreas Kröber fertigte eine mit einem PFC100 ausgestattete Maschinensteuerung an, die an ein Taktstraßenmodell angebunden ist.

Selbst wenn unser System gehackt werden oder die Box einen Fehler aufweisen würde, hätte dies keinen Einfluss auf die Maschinensicherheit oder auf die laufende Produktion.

Christian Müller, Inhaber von IDEAS

GAE im Blick

Die aufgenommenen Signale zu den Zuständen „Störung“, „Rüstung“ und „Produktion“ nimmt der IoT-fähige PFC200 auf, zusätzlich bekommt er von der Anlage über einen Zählimpuls die aktuell produzierte Stückzahl übermittelt. Aus diesen Anlagenzuständen beziehungsweise Werten wird im Steuerungsprogramm der Messbox die GAE-Kennzahl errechnet, bevor der Controller die Daten in Echtzeit aus der Feldebene an die Cloud sendet – dort werden die Daten aggregiert und für den Nutzer auf dem Cloud-Portal für eine einfache Analyse visualisiert dargestellt. Im Cloud-Portal sind neben den Zuständen auch eine Meldungsübermittlung implementiert, sodass zum Beispiel die Instandhaltung eine Pushup-Nachricht bei einer Anlagenstörung erhalten kann.

„Die Steuerung ist in diesem Fall aber nicht an die WAGO Cloud gekoppelt. Da die Zeit bis zur Wettbewerbsabgabe knapp gewesen ist, haben wir uns aus praktischen Gründen für eine andere Cloud-Lösung entschieden, mit der wir bereits ein ähnliches Projekt umgesetzt und entsprechend gute Erfahrungen gemacht haben.“ Eine Anbindung der WAGO SPS an Third-Party-Lösungen sei dank des standardisierten MQTT-Protokolls aber problemlos umsetzbar. Kunden können so sicher, zu jeder Zeit und weltweit den Zustand ihrer Anlagen überwachen – eine überragende Idee aus Unterfranken!

Text: Alberto Alonso Malo | WAGO

Foto: Anand Anders | vor-ort-foto.de

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Die aufgenommenen Signale zu den Zuständen „Störung“, „Rüstung“ und „Produktion“ nimmt der IoT-fähige PFC200 auf; zusätzlich bekommt er von der Anlage über einen Zählimpuls die aktuell produzierte Stückzahl übermittelt.

Jury-Bewertung:
mobiles Messsystem

Das mobile Messsystem der Firma IDEAS besticht durch seine Einfachheit und Flexibilität – das Produkt ist für viele Anwendungsfälle problemlos einsetzbar. Die Box mit den angebundenen Cloud-Applikationen kann regional und geografisch unabhängig Informationen sammeln und holistisch bewerten und ist dabei sehr schnell und unkompliziert an Geräte angeschlossen – ein stark industriekonformer Ansatz, in dem auch die WAGO Produkte flexibel und durch die Breite des Systems vielfältig eingesetzt werden können. Das Messsystem hat anschaulich dargestellt, wie unsere Produkte auch außerhalb der WAGO Lösungswelt funktionieren können.

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WAGO Cloud

Bindeglied zwischen der realen und der digitalen Welt

Die WAGO Cloud verwaltet und überwacht alle WAGO-Controller PFC sowie deren Applikationen und Daten.

WAGO Cloud

Von der Feldebene bis in die Cloud

Alles aus einer Hand: Neben den IoT-Controllern PFC100 und PFC200 erweitert WAGO sein digitales Leistungsportfolio mit der neuen WAGO Cloud. Damit bietet WAGO eine Lösung, die das Bindeglied zwischen den Elementen der realen und digitalen Welt darstellt. Dabei spielt einerseits die dezentrale Datenerfassung und zentrale Datenbereitstellung von der Feldebene bis in die Cloud und andererseits der standortunabhängige Zugriff auf aktuelle Daten eine entscheidende Rolle.

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