O+P Fluidtechnik 10/2016

PREDICTIVE MAINTENANCE
MENSCHEN UND MÄRKTE
OPTIMIERTE FEHLERSUCHE
VIA SMARTPHONE
NFC-Technologie verwendet die J. Schmalz GmbH aus
Glatten, die beim Datentausch unterschiedlicher Systeme
außerdem auf den IO-Link setzt. Es handelt sich
laut IO-Link-Konsortium aus Karlsruhe um den ersten,
weltweit standardisierten Kommunikationsstandard
(IEC 61131-9), mit dem Sensoren und Aktoren kommunizieren
können. Der Hersteller von Vakuumtechnik-
Produkten standardisiert mit IO-LINK die Kommunikation
der Steuerung mit sogenannten „Smart Field Devices“,
also mit intelligenten Vakuum-Komponenten.
„Mit Hilfe von IO-LINK kann der Kunde Daten aus dem
Prozess in der Steuerung sichtbar machen, auswerten
und auslesen“, sagte Walter Dunkmann, Leiter Geschäftsentwicklung,
Vakuum-Komponenten. „Über
den neuen NFC-Kanal kann der Anwender nun auch
Daten auf dem Smartphone lesen.“ Es lassen sich Daten
und Kennwerte unterschiedlichster Art übertragen –
von Prozessdaten, Geräteinformationen bis hin zu Bedienungsanleitungen.
Diese Technik erleichtert Mitarbeitern
auch die Inbetriebnahme von Komponenten.
Predictive Maintenance hat aber auch die Leckagewerte
im Visier. „Anhand dieser Parameter wird ermittelt,
wie sich das Vakuum über einen bestimmten Zeitraum
entwickelt“, konstatierte Dunkmann. Industrie 4.0
sieht er dabei als treibenden Faktor an, „weil Daten
sichtbar werden und sich beispielsweise in einer firmeneigenen
Cloud speichern lassen“. Als optimal empfindet
er, dass der Anwender nun auf die „werthaltigen Informationen
zugreifen kann, um frühzeitig in den Prozessen
einzugreifen“, wenn sich eine Verschlechterung
abzeichne. Diese Weiterentwicklung sei eine erhebliche
Erleichterung für den Service. Wenn bisher etwas
ausfiel, dauerte nicht nur die Suche der ausgefallenen
Komponente lange. „Der Servicetechniker weiß nicht,
wie das Produkt heißt, von wem es stammt und welcher
Fehler vorliegt“, sagte Walter Dunkmann. „Dann musste
er die Komponente ausbauen und im Lager nach einem
Ersatzteil suchen.“ Bei Predictive Maintenance
liest er dagegen per Smartphone den Smartcode des
Gerätes. Der Instandhalter weiß sofort, ob es sich reparieren
lässt oder durch ein Ersatzteil ausgetauscht werden
muss. In diesem Fall wird ihm auch der Lagerort
genannt. Den Einbau des Ersatzgerätes erleichtert eine
Bedienungsanleitung, die der Techniker auch aus der
Cloud abruft.
DATA MINING ERMÖGLICHT
WARTUNGSEMPFEHLUNG
Den Stellenwert von Predictive Maintenance bei der Bosch Rexroth AG aus Lohr
am Main beweist ein Blick auf die Visitenkarte von Janette Kothe, die im Technical
Sales Support Industry 4.0 arbeitet. In Hannover stellte sie das Dienstleistungspaket
ODiN (Online Diagnostics Network) vor, das auf der Erfassung und
Auswertung großer Datenmengen vernetzter Maschinen & Anlagen basiert. Das
Leistungsangebot von Bosch Rexroth lässt sich dabei in drei aufeinander aufbauenden
Ausbaustufen fassen: Gut skalierbare Lösungen zur Überwachung
der Betriebszustände hydraulischer Systeme ermöglichen die schnelle Realisierung
von Quick-Wins, erhalten durch ihre Flexibilität die Zukunftssicherheit und
stellen den Anwender in den Mittelpunkt: „Wir können dank Internet-Technologie
wesentlich komfortablere Lösungen für den Endkunden realisieren“, konstatierte
die Expertin. „Neben der Datenerfassung mit dedizierten und virtuellen
Sensoren entstehen in der zweiten Stufe mit dem Kunden auf seinen jeweiligen
Anwendungsfall zugeschnittene Lösungen, die sich später ausbauen lassen. In
der dritten Stufe nehmen wir das System nicht nur in Betrieb, sondern wir übernehmen
auch die Haltung und Analyse der Daten.“ Diese dritte Ausbaustufe
nennt sich „Predictive Maintenance
as a Service“, die auf
der Basis von ODiN arbeitet
und auf einer Cloud abläuft.
Die gesammelten Daten werden
dann mittels Data Mining
Algorithmen kontinuierlich
ausgewertet, um einen Machining
Health Index zu berechnen.
Fällt dieser Indikator
ab, wird der Kunde umgehend
informiert. „Die passende
Wartungsempfehlung
bekommt er gleich mitgeliefert“,
so Kothe.
VERKNÜPFUNG VON FABRIK- UND ERP-EBENE
Eine Ausnahmeposition unter Anbietern von Predictive Maintenance-Systemen
nimmt die SCS Smart Connected Solutions GmbH aus Karlsruhe ein, denn
sie vereint die technische Fabrikebene mit der kaufmännischen ERP-Welt. „Die
früher üblichen fünf Ebenen der Automatisierung verschwinden zunehmend“,
beobachtete der Geschäftsführer Robert Monsberger. „Übrig bleibt eine Shop-
Floor- und eine Office-Floor-Ebene. Wir decken als einziger Anbieter beide
Ebenen ab.“ Für den Shop-Floor entstand beispielsweise ein cloud-basiertes
Modul „Intelligenter Service“, das auf allen Kommunikationsplattformen vom
PC bis zum Smartphone läuft. Es dient etwa als cleverer Assistent für den Instandhalter,
das ihn in allen Phasen seiner Arbeit unterstützt und sich automatisch
mit der SCS Cloud synchronisiert – lückenlos vom ersten Serviceeinsatz
bis hin zu den automatisierten Dokumentations- und Abrechnungsprozessen.
SOFTWARE LERNT AUS TEXTAUSSAGEN
Die Arbeitsweise eines sogenannten State-Loggers führte das Fraunhofer-Institut
für Fabrikbetrieb und - automatisierung IFF aus Magdeburg unter anderem
vor. „Dieses System wertet Sensordaten mit Hilfe von Fuzzy-Logik aus“, sagte
der wissenschaftliche Mitarbeiter Dr. Thomas Dinkel. „Die Fuzzy-Logik hilft, einer
Software das Wissen eines Experten beizubringen.“ Dazu wird Wissen in
Form von charakteristischen Textaussagen über ein System erfasst. Etwa in diesem
Stil: Wenn die Maschine dauerhaft bei einer Temperatur von X Grad Celsius
und einer Eigenfrequenz von Y Hertz betrieben wird, hält das Lager A nur
noch Z Betriebsstunden. Anhand dieser Regeln lässt sich ein Vorhersage-Programm
entwickeln, das dann beispielsweise sinngemäß warnt: „Achtung! Lager
A fällt spätestens in acht Tagen aus und muss ausgewechselt werden.“ Dr. Dinkel:
„Der Anwender kommt also dem Idealzustand sehr nahe, Bauteile möglichst
lange ohne Produktstillstand einzusetzen.“
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