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Software-Framework

Aufbruch in neue Daten-Dimensionen

| Autor/ Redakteur: Martin Greif / Frauke Finus

Automatisierungsspezialist Bachmann hat ein neues Software-Framework für den Maschinenbau entwickelt, das im Sinne von Industrie 4.0 die Datentiefe in der vertikalen Ebene auf ein neues Niveau hebt und die Informationen weltweit über Anlagen- und Eigentümergrenzen hinweg zielgruppenspezifisch nutzbar macht.

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Grundstein für die zustandsbasierte Wartung ist ausreichendes Wissen über die Nutzung und den Verschleiß der Maschine. Hier setzt das neue Software-Konzept von Bachmann an, indem es Maschinen-Daten vornehmlich mithilfe vorhandener Sensorik und Aktorik sammelt.
Grundstein für die zustandsbasierte Wartung ist ausreichendes Wissen über die Nutzung und den Verschleiß der Maschine. Hier setzt das neue Software-Konzept von Bachmann an, indem es Maschinen-Daten vornehmlich mithilfe vorhandener Sensorik und Aktorik sammelt.
(Bild: Bachmann)

Mit dem neuartigen Software-Framework Flotten-Management-System (FMS) bietet Bachmann dem schweren Maschinenbau eine fortschrittliche Lösung zur Optimierung des vertikalen Datenflusses. Das bereits im Praxistest befindliche FMS beruht auf einem zukunftsorientierten Konzept, das Daten aus der Tiefe der Maschinen-Sensorik und -aktorik holt und diese zu weltweit nutzbarem Wissen veredelt, das auf globaler Ebene eine zustandsbasierte Wartung erstmals über Anlagen- und Eigentümergrenzen hinweg ermöglicht. Die dabei stattfindende standortübergreifende Vernetzung eigenständiger Systeme sowie die globale vertikale Verteilung der Informationen auf Cloud-Basis stellen erste Schritte in Richtung einer intelligenten Fabrik dar.

Insbesondere im schweren Maschinen- und Anlagenbau ist eine effiziente Maschinenüberwachung und -wartung von allerhöchster Bedeutung. Denn hier laufen die Maschinen oft 20 bis 30 Jahre. Das bedeutet, dass Systemoptimierungen während der Laufzeit die Regel sind. Umso wichtiger ist es sowohl für den Maschinenbauer als auch für den Betreiber, möglichst viel über den Gesundheitszustand der Maschinen zu wissen.

Bisher wird im schweren Maschinenbau vor allem präventive Wartung betrieben. Das heißt, Verschleißteile wie die Hauptzylinder einer Druckgussmaschine oder die Lager einer Walze werden nach bestimmten Zyklusvorgaben präventiv ausgetauscht. Bei dieser Vorgehensweise kann es dazu kommen, dass diese stark beanspruchten Komponenten zu früh, zu spät oder zu einem ungünstigen Zeitpunkt ausgetauscht werden, wodurch unnötige Kosten entstehen. Optimaler ist die zustandsbasierte Wartung, wo nur dann Bauteile ausgetauscht werden, wenn es wirklich notwendig ist, und sich die Wartungseinsätze wesentlich besser planen lassen.

Von der präventiven zur zustandsbasierten Wartung

Grundstein für die zustandsbasierte Wartung ist ausreichendes Wissen über die Nutzung und den Verschleiß der Maschine. Hier setzt das neue Software-Konzept von Bachmann an, indem es Maschinen-Daten vornehmlich mithilfe vorhandener Sensorik und Aktorik sammelt. Im Rahmen der Datenaggregation werden die gesammelten Daten zu nutzbaren Informationen verdichtet und zwischengespeichert. Angelehnt an dem Einheitsblatt 24582 des Fachbereichs Werkzeugtechnik des VDMA fragt das FMS hierfür vor allem Maschinendaten ab, die in der Maschinensteuerung standardmäßig vorhanden sind. Die Verdichtung der Daten erfolgt dann anhand vorgefertigter, frei konfigurierbarer Funktionsbausteine oder mithilfe kundenspezifischer Funktionen. Die vertikal aggregierten Daten macht das Software-Modul lokal nutzbar, indem es diese über ein so genanntes Systemvariablen-Interface (SVI) innerhalb der Anlage austauscht.

Dies geschieht mittels Kopplung des FMS über das SVI mit anderen Applikationen oder Modulen der Steuerungsarchitektur wie dem M1-Web-MI pro zur Anlagenvisualisierung oder via OPC-UA mit der Betriebsführung beziehungsweise dem MES-System. So lassen sich beispielsweise über das integrierte Alarmmanagement Warnhinweise sofort an der richtigen Service- oder Wartungsanzeige darstellen oder der Betrieb kann aufgrund stark verschlissener Komponenten gedrosselt werden, um ungeplante Ausfälle zu vermeiden beziehungsweise einen günstigeren Zeitpunkt für die notwendigen Wartungsmaßnahmen abzuwarten.

Einfach mal bestehende Grenzen überwinden

Neu ist vor allem, dass das Software-Framework das Datenmanagement von vielen Maschinen gleichzeitig erstmals über Unternehmensgrenzen hinweg und mit unterschiedlichen Berechtigungen ermöglicht. Das bedeutet, der Maschinenbauer kann die Daten der Druckgussmaschine X weltweit nicht nur beim Kunden A, sondern auch bei den Kunden B und C abfragen, sodass er verlässliche, vergleichbare Informationen über die unterschiedliche Nutzung der Maschine gewinnt.

Möglich macht dies das Prinzip der Private cloud auf Basis der Atvise-Technologie, das die Vorteile der weltweit verfügbaren Cloud zur Datenspeicherung und zum Datenaustausch mit der Möglichkeit der zielgruppenspezifischen Vergabe von Nutzungsrechten mithilfe eines einfach zu bedienenden, vorkonfigurierten Web-Portals verbindet.

Die Vorteile des richtungsweisenden Software-Konzepts für den Maschinenbau: Mit diesem erhöht sich sowohl die Menge der weltweit gesammelten Daten als auch die Qualität der daraus gewonnenen Informationen. Maschinenbauer und Endanwender können durch die zustandsbasierte Wartung unnötige Kosten reduzieren sowie durch frühzeitiges Erkennen von Fehlern und Verschleißerscheinungen ungeplante Stillstandzeiten minimieren. Ein zusätzliches Highlight ist die Möglichkeit, die kundenübergreifenden Informationen zur tatsächlichen Maschinennutzung als Ansatzpunkt für die optimale Auslegung zukünftiger Maschinen zu verwenden, wodurch sich die Hitrate im Bereich F&E signifikant verbessern lässt und damit die Entwicklungskosten sinken.

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