Remote Services auf dem Vormarsch

Die Industrieproduktion der Zukunft wird immer stärker digitale Lösungen nutzen und mit Remote Services Anlagen betreuen. Was zunächst nach einer banalen Erkenntnis klingt, birgt viel Diskussionspotenzial. Mit ­welchen Technologien ist dieser Wandel der klassischen Industrieproduktion verbunden? Wie schnell und wie umfassend wandeln sich die Prozesse? Auf welche Weise behalten Unternehmen in der datengetriebenen Produk­tion die Hoheit über ihr Wissen und ihre Entwicklungen? Und: Welche neuen Services und kreativen Lösungen sind diejenigen, die die Anforderungen eines Unternehmens individuell am besten erfüllen und mit welchem Partner lässt sie sich umsetzen?

Schon 70 % arbeiten per Fernsteuerung

Diskussionsbeiträge und Antworten auf diese Fragen liefern Experten und Verbände. Offensichtlich ist, dass die Entwicklung schon weit fortgeschritten ist. Laut einer IMPULS-Studie bieten bereits 70 % der deutschen Maschinenbauer Dienste wie Ferndiagnosen, Fernwartungen oder Software-Updates. Der VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V.) stellt fest, dass beim Betrieb intelligenter, vernetzter Produktionssysteme wertvolle und hochsensible Industriedaten entstehen, die für Prozesse und Produkte sicherheitsrelevant sind.

Gleichwohl ist nach Auffassung des VDMA sowohl die Verfügbarkeit der Informationen zur richtigen Zeit am richtigen Ort als auch der Schutz vor Datenmanipulation unabdingbar. Zudem seien Industriedaten als digitales Abbild von Verfahren und Produkten für Betreiber und Hersteller ein zu schützendes Geschäftsgeheimnis.

Globalisierung treibt an

Nach Meinung von Prof. Karl-Heinz Niemann, Lehrgebiet Prozessinformatik und Automa­tisierungstechnik an der Hochschule Hannover, wird die weiter fortschreitende Glo­balisierung der Märkte eine Triebfeder für Remote Services sein. Da Unternehmen ihre Produkte weltweit vertreiben, wird die Ferndiagnose für einen umfassenden Support das Mittel der Wahl sein.

Um die Frage zu beantworten, welche neuen Lösungen aus der Welt der digitalen Services die spezifischen Anforderungen der Kunden am besten erfüllen, setzt ABB auf kreative Methoden und Prozesse. Wichtig ist zudem die enge Kommunikation mit den Kunden, um ein gemeinsames Verständnis der jeweiligen Aufgabenstellung aus unterschiedlichen Perspektiven zu entwickeln und passgenaue Lösungen zu finden.

Connected Services für Roboter

Ebenfalls im engen Schulterschluss mit ­den Kunden arbeitet der Geschäftsbereich Robotics mit seiner Lösung ABB Ability ­Connected Services. Laut Aussagen von ­Boris Fiedler, Digital Leader bei ABB Robotics, erhöht sich die Verfügbarkeit eines Roboters Dank der Connected Services. Es geht um längere Roboter-Lebenszyklen und optimale Leistung. Connected Services bündeln fünf Bausteine: Condition Monitoring, Backup-Management, Remote Access, Fleet Assessment und Asset Optimization. Die ­Roboter sind mit der Cloud verbunden und anhand von Messdaten wird ihr Betrieb überwacht. Dieses Angebot nutzen inzwischen Kunden an mehr als 750 Produktionsstätten.

Die digitalen Connected Services sind durch das eng verzahnte Zusammenspiel mit dem physischen Service ein Erfolgsmodell. Ihre Qualitäten spielen sie sowohl bei kleineren und mittelständischen Anwendern als auch bei größeren Unternehmen, die Hunderte von Robotern an mehreren Standorten optimieren wollen, aus.

Verfügbarkeit steigt und ­Aufwand sinkt

Bisher war es häufig so, dass Anlagen nur sehr selten so detailliert durchgearbeitet wurden. Das wäre zwar grundsätzlich sinnvoll gewesen und hätte die Anlagenverfügbarkeit und die Sicherheit erheblich gesteigert, aber aus Gründen des Aufwands war dies nicht realisierbar. Jetzt lassen sich automatisierte Analyse in kürzester Zeit erstellen und Kunden mit vertretbarem Aufwand erheblich bei der Performance-Optimierung unterstützen.

Die Analyse der Daten geschieht auf der Ability-Plattform, auf der auch die Knowledge Base liegt. Der Datenzugriff erfolgt über das ABB-Portal »My Control System«, das sich automatisch für die jeweilige Anlage kundenspezifisch einstellt und alle Daten wie Inventarlisten, Life-Cycle-Planung, aktuelle operative Risiken und empfohlene Wartungsmaß­nahmen bereitstellt.

Die Vorteile für den Kunden liegen auf der Hand. Sie können vorausschauend Probleme beheben, bevor sich diese negativ auswirken. Betriebssicherheit und Verfügbarkeit steigen, Kosten sinken. Notwendige Still­stände können besser geplant und vorbereitet werden. Es ­erfolgt ein Strategiewandel von reaktiver zu proaktiver Wartung.

Digitale Antriebslösung

Eine weitere digitale Lösung ist ABB Ability Condition Monitoring für den Antriebsstrang. Sie verbindet Sensor- und Antriebsdaten mit einer cloudbasierten Analyse über alle in ­einer Industrieanlage verwendeten Komponenten zu einer Einheit. Das Condition Monitoring für den elektrischen Antriebsstrang nimmt Frequenzumrichter, Motoren, Lager und Pumpen in den Blick. Es ist der erste integrierte Service dieser Art in der Industrie.

Die Lösung visualisiert die wichtigsten Betriebsparameter einzelner Anlagen als einheitliches System und bietet den Kunden Einblick in die notwendigen Wartungsmaßnahmen für einen optimalen Betrieb. Das Ergebnis sind geringere Ausfallzeiten, eine verlängerte Lebensdauer der Anlage, geringere Kosten und eine höhere Rentabilität.

Wesentliches Element des digitalen Antriebsstrangs ist die Überwachung: Jeder physische Antriebsstrang mit allen seinen Komponenten sendet über ein Netzwerk Messdaten an die Cloud, die dann dem Bediener auf ­einem einfachen Dashboard angezeigt und je nach Status grün, gelb oder rot ausgewiesen werden (Bild). Die ermittelten Daten ermög­lichen eine umfassende Analyse und eine detaillierte Wartungsplanung für einen effektiven Betrieb der Antriebstechnik. Anwender können damit über ein einziges integriertes Cloud-Portal die Betriebszustände von industriellen Antriebssträngen aus der Ferne überwachen.

Bei der Fernüberwachung von Niederspannungsmotoren beinhaltet die Lösung ­einen Smart Sensor, der an ihnen angebracht wird. Beim Smart Sensor für Pumpen arbeitet ABB mit Pumpenherstellern wie der Schweizer Emile Egger & Cie SA zusammen. Die ursprünglich für Egger entwickelte Lösung überwacht mithilfe der Datenanalyse die Temperatur, die Vibrationen und den ­Lagerzustand insbesondere von Abwasserpumpen, um ein Verstopfen oder andere Probleme zu verhindern.

Die Experten und Forscher von ABB haben ­ihre gebündelte Erfahrung genutzt und den bewährten Motorsensor so weiterentwickelt, dass sie über ihn nun auch Werte wie Pumpendrehzahl, Gesamtvibration, Unwucht, ­Kavitation, ­also die Bildung von Dampfblasen in Flüssigkeiten, oder Verstopfung auslesen können.

Prototypen des Smart Sensor für Pumpen wurden schon 2017 in realen Betriebsumgebungen getestet. In diesen Pilotanlagen kam auch der gesamte digitale Background der ABB Ability Smart Sensor-Technologie zum Einsatz. Dabei werden Zustandsmeldungen und Leistungskennzahlen nicht nur erfasst, sondern über ein Gateway an die Ability Cloud übertragen. Die Pumpenbetreiber können einfache Daten über eine App auf ihrem Smartphone ablesen. Zusätzlich in der Cloud durchgeführte Analysen, lassen relevante Tendenzen für den weiteren Betrieb erkennen.