Maschinen- und Anlagenbetreiber setzen zunehmend auf das Industrial Internet of Things. Damit sie die Vorteile ihrer vernetzten Produktionsstätten auch umfänglich nutzen können, müssen Maschinen und Anlagen eine Verbindung in die Cloud ermöglichen. Dies geschieht mit sogenannten Edge-Geräten.
Erschienen: November 2017 auf prozesstechnik online, in Zusammenarbeit mit Carmen Klingler-Deiseroth
Der Bedarf an effektiveren und effizienteren Prozessen in der Industrie ist ungebrochen. Energiewerte müssen ermittelt werden, der Service schneller und besser werden, die Leistung von Maschinen und Anlagen sich vergleichen lassen. Das alles lässt sich mit automatisierten und vernetzten Maschinen und Produktionslinien im Industrial IoT erfüllen. „Nur rund ein Prozent der Daten, die in einer Produktion entstehen, werden effektiv genutzt“, sagt Ralf Pühler, Produktmanager Industrial IoT bei B&R. Diese Quote möchte B&R mit einem modularen Lösungspaket aus Hard- und Softwarebausteinen erhöhen.
Um die Daten in die Cloud zu schicken, kommen als Hardware sogenannte Edge-Geräte zum Einsatz. „Wir bieten drei Typen an, um für jeden Anwendungsfall eine Lösung zu haben“, sagt Pühler.
Drei Varianten
Greift etwa ein Sensor stündlich ein Signal ab, z. B. die Leckageüberwachung an einer Pipeline, kann man die Daten direkt in die Cloud schicken. Für solche einfachen Edge-Connect-Anwendungen ist ein B&R-Buscontroller ausreichend, der unverarbeitete I/O-Signale verschlüsselt über OPC UA überträgt.
Ist das Datenvolumen größer, lohnt es sich, diese schon an der Maschine zu aggregieren. Das hat zwei Vorteile: Zum einen sinken Bandbreitenbedarf und Kosten für die Cloud; zum anderen gehen keine Daten verloren, wenn die Verbindung unterbrochen wird, da ausreichend Speicherplatz zum Puffern vorhanden ist. „In diesem Fall können unsere Standardsteuerungen eingesetzt werden“, sagt Pühler. „Hier sprechen wir von einer Embedded Edge.“
Sollen ganze Produktionslinien überwacht und Daten von Hunderten I/Os für die Cloud vorverarbeitet werden, reicht eine Steuerung nicht mehr aus. „Ein Automation PC von B&R kombiniert mit einer vollumfassenden Industrial-IoT-Plattform kommt hier als sogenannter Edge Controller zum Einsatz“, erklärt Pühler. Aufgrund seiner hohen Rechenleistung und Speicherkapazität kann der Industrie-PC Daten zu einem wesentlichen Teil vorverarbeiten und analysieren.
Mit den unterschiedlichen Edge-Architekturen ist es einfach, neue Anlagen fit für Industrie 4.0 zu machen. „Edge-Architekturen sind jedoch nicht nur für neue Anlagen und Maschinen interessant, sondern auch für Bestandsanlagen, die bisher unvernetzt in der Fabrikhalle stehen“, sagt Pühler. Mit der Orange Box hat B&R eine Lösung für Brownfield-Anlagen im Portfolio. Die Box wird an eine bestehende Maschine angeschlossen und kann problemlos in eine Edge-Architektur eingebunden werden.
