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AKTUELLES

2019-03-14

Datenerfassung, oder die vierte industrielle Revolution

Das Ziel der vierten industriellen Revolution ist die Schaffung einer intelligenten Fabrik, die die Intelligenz von IT-Systemen mit Automatisierung kombiniert. In einer Intelligenten Fabrik ist der Maschinenpark in der Produktionshalle über das Internet oder die Cloud mit IT-Systemen verbunden, und die gesammelten Daten und die Automatisierung tragen zum maschinellen Lernen bei.

Die Industrie war schon immer eine Quelle vieler Innovationen. Da bei ihrer Einführung jedoch die Gefahr besteht, dass Störungen in Systeme eingeführt werden, die normalerweise effizient und gewinnbringend funktionieren würden, muss es starke und nachweisbare Voraussetzungen für Änderungen geben. Das relativ schnelle Streben nach der Einführung der vierten industriellen Revolution kann zu konkreten und oft erheblichen finanziellen Vorteilen beitragen, die intelligente Fabriken bieten, was eine dieser Voraussetzungen sein kann.
Datenerfassung, oder die vierte industrielle Revolution

Daten aus verschiedenen Arten von Berichten bestätigen, dass die Industrie ein großer Bereich für die Entwicklung des Internet of Things (IoT) ist. Die meisten Maschinen, die an das Netzwerk angeschlossen werden können, sind bereits vorhanden, und wir befinden uns derzeit in einer Übergangszeit, in der die Industrie bereits in Betrieb befindliche Geräte unabhängig von ihrem Alter modernisieren möchte. Da Produktionsmaschinen oft eine der größten Investitionen in Unternehmen darstellen, ist eine solche Anpassung an die Bedürfnisse des IoT eine wichtige strategische Entscheidung. Das Wechseln von Maschinen, um nur einen Netzwerkanschluss zu erhalten, ist ziemlich unrentabel. Aus diesem Grund müssen Unternehmen nach anderen Wegen suchen, um sich mit der Fülle an Informationen zu verbinden, die in diesen Geräten stecken.

Remote-I/O-Geräte bieten eine Möglichkeit, diese Verbindung mit IoT herzustellen und einen Schritt in Richtung vierter industrieller Revolution zu machen. Brainboxes schafft viele Geräte, mit denen praktisch alles verbunden werden kann und Informationen abgerufen werden, die dann an das Netzwerk oder die Cloud gesendet werden. Zu verstehen, wie einfache Datenerfassung uns von der Maschine zur Information führen kann, kann die Idee der vierten industriellen Revolution erklären und uns zeigen, wie wir damit umgehen können.

Maschinensignale

Maschinen erzeugen Signale, sobald sie eingeschaltet sind. Ein einfaches Beispiel ist eine Glühbirne, die über die Stromversorgung der Maschine informiert. Innerhalb der Maschine werden Signale gesendet, um die Lüfter in Abhängigkeit von der Temperatur einzuschalten oder die Farbe der Beleuchtung zu ändern, wenn das Förderband stoppt. Neben der Maschine sind auch Signale vorhanden, die von verschiedenen Sensoren erzeugt werden. Viele von ihnen können mit einem einfachen Sensor mit zwei Drähten gemessen werden, wodurch eine sehr leicht zugängliche Möglichkeit zur Überwachung der Maschine geschaffen wird.

Signale auf dieser Ebene können sehr einfach sein (hoch/niedrig, ein/aus, 1/0.) und einem Rauschen ähneln, das an sich nicht viel bedeutet. Ein solches Eingangssignal reicht jedoch für ein Remote-I/O-Gerät aus. Es kann von der Maschine, SPS, HMI oder von unabhängigen oder zusätzlichen Sensoren empfangen werden.
Datenerfassung, oder die vierte industrielle Revolution

Maschinenzustand

Wenn wir solchen Signalen einen Wert zuweisen, werden sie für uns nützlich. Wenn etwa das Signal zum Lüfter hoch ist, bedeutet dies, dass er eingeschaltet ist. Wenn wir ihn mit der Inbetriebnahme des Förderbandes kombinieren, erhalten wir eine fertige Maschine. Die grüne Lampe zeigt an, dass sich das Gerät im richtigen Zustand befindet. Wenn das grüne Licht leuchtet und der Sensor das Objekt erkennt, können wir sagen, dass das Produkt gebaut worden ist.

Maschinenstatistik

Durch Speichern und Analysieren des Zustands der Maschine können wir anfangen zu bestimmen, wie lange die Maschine während der Schicht gehalten hat oder wie lange es gedauert hat, um den Zyklus abzuschließen und das Produkt zusammenzubauen. Dies sind die Grunddaten, die zur Berechnung der Gleichung der Gesamtgeräteeffizienz erforderlich sind. Die gesammelten Informationen müssen in einer Datenbank gespeichert werden, die sich auf dem Server, in der Cloud oder auf einem bestimmten Gerät befinden kann, was als verteilte Verarbeitung bezeichnet wird.

Informationen

Im Allgemeinen können die Statistiken von Maschinen auf der Grundlage der gefundenen Muster nach einer bestimmten Zeit in nützliche Informationen umgewandelt werden. Zum Beispiel kann die Betriebstemperatur der Maschine mit ihrem Schaden korreliert werden, wodurch die geplante Wartung optimiert werden kann.

An diesem Punkt erreichen wir ein Niveau, auf dem wir uns einen Schritt von der Produktionshalle entfernt befinden. Hier werden mechanische Prozesse entwickelt, die auf den Merkmalen und Nuancen basieren, die für das Profil und die Art unseres Geschäfts einzigartig sind. Die erhaltenen Informationen und Änderungen können überraschend sein und über die Produktionslinie hinausgehen.

Intelligenz

Datenerfassung, oder die vierte industrielle Revolution
Die letzte Stufe ist die Verwendung einer intelligenten Software, die Maschinenmuster lernt, sowie die Implementierung von prognostizierter Wartung. Für diesen Teil sind einige Spezialkenntnisse erforderlich. Glücklicherweise stehen jedoch bereits Plattformen zur Verfügung: IBM Watson, Google Cloud Prediction API und TensorFlow, Microsoft Azure und Mindsphere Siemens. Sie alle bieten Cloud-basierte Methoden, mit denen Daten unabhängig von ihrer Menge oder ihrem Zweck analysiert werden können.

Diese Art von Software befindet sich noch in einem frühen Stadium der Entwicklung und es wird sich herausstellen, welche Plattformen angepasst werden und welche nicht überleben werden. In der Branche kann es zu einer größeren Verbreitung von Software von vertrauenswürdigen, bekannten Marken wie Siemens kommen. Die Software mit Open-Source-Code und Software für IT-Unternehmen wie Google wird einen geringeren Anteil haben. Unternehmen, die bereits Projekte umgesetzt haben, die den Anforderungen der Branche entsprechen, können optimierte und innovative Lösungen schneller und effektiver implementieren. Die besten von ihnen integrieren Software schnell und einfach in den Hintergrund unseres Lebens und bieten Vorteile, Beschleunigung, Vereinfachung und Integration. Bei den im Rahmen der vierten industriellen Revolution geschaffenen Systemen sollte es nicht anders sein.

Brainboxes bietet zuverlässige digitale und analoge Geräte mit ausgezeichneter Kompatibilität, sowohl Hardware als auch Software. Damit können Kunden einen großen Schritt in Richtung ihrer vierten industriellen Revolution machen, wo auch immer sie hinführt.

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