Das bedeutsamste Konzept, um Stillstandszeiten von Maschinen und Anlagen zu vermeiden, wird Predictive Maintenance oder vorausschauende Wartung genannt und ist nicht neu – DCS-, SPS- und SCADA-Anbieter arbeiten seit Jahrzehnten daran. Internet- und Cloud-Technologien haben in diesem Umfeld aber ganz neue Märkte erschlossen. Hilscher bietet mit SensorEdge eine gebrauchsfertige Lösung zur dauerhaften Überwachung kritischer Parameter von Maschinen und direkter Cloudanbindung zur Datenanalyse. Innerhalb weniger Minuten können Nutzer mit SensorEdge online gehen, Maschinen mit IO-Link-fähigen Sensoren ausstatten und frühzeitig auf Verschleiß und Fehlfunktionen reagieren.

Warum vorausschauend warten?

Predictive Maintenance ist eine statusbasierte Wartung, bei der Anlagen und Maschinen mithilfe von Sensoren überwacht werden. Diese Sensoren liefern Echtzeitdaten, anhand derer sich vorhersagen lässt, wann eine Wartung erforderlich sein wird. Das Monitoring des Maschinenparks im Rahmen eines Predictive-Maintenance-Konzepts bietet für OEMs und Endanwender enorme Einsparpotenziale:

25 bis 30 Prozent niedrigere Wartungskosten,

70 bis 75 Prozent weniger Störungen,

35 bis 45 Prozent geringere Ausfallzeiten und

20 bis 25 Prozent Produktionssteigerung.

Es gibt weltweit einen riesigen Bestand installierter Maschinen, die üblicherweise als „Brownfield“ bezeichnet werden. Eine Predictive-Maintenance-Lösung, mit der sich bestehende Anlagen nachrüsten lassen, um ein statusbasiertes Monitoring zu ermöglichen, hat also enormes Potenzial. Anlagen und Prozesse, die schon seit vielen Jahren in Betrieb sind, lassen sich oft nur schwer oder gar nicht überwachen. Ausfälle können häufig vorkommen und kostspielig sein.

Markt für Predictive Maintenance wächst stark

Für Anbieter mit einer breiten installierten Basis kann die Wartung zu einem Problem werden. Das hat zur Folge, dass der weltweite Markt für Predictive Maintenance nach Expertenschätzungen von 3,8 Milliarden US-Dollar im Jahr 2020 auf 13,9 Milliarden US-Dollar im Jahr 2026 steigen wird – ein Indiz für den hohen Bedarf an wirksamen Lösungen. Die Folgen der Corona-Pandemie werden diesen Druck voraussichtlich noch weiter erhöhen.

Die Nachrüstung bestehender Anlagen mit Sensoren und einem sogenannten Sensor Edge Device ist der Schlüssel zum Aufbau eines sicheren, kostengünstigen und einfachen Predictive-Maintenance-Systems. Das Sensor Edge Device sammelt Daten von einer Vielzahl von Sensoren, übernimmt die lokale Kommunikationsverarbeitung und stellt einen Internet Uplink zur Cloud zur Verfügung. Einmal in der Cloud, können die Daten von Kundenanwendungen zur weiteren Analyse und Verarbeitung abgerufen werden.

Hilscher hat ein solches Sensor Edge Device namens SensorEdge entwickelt, das die für Nachrüstungsszenarien erforderliche Sensor-to-Cloud-Anbindung ermöglicht. Jedes SensorEdge verarbeitet die Daten von bis zu acht IO-Link-Sensoren. Bei Bedarf lassen sich auch mehrere SensorEdge-Devices in einer Installation verketten. Die IO-Link-Sensoren werden in die Anlage integriert, um den Verschleiß zu überwachen, also etwa Vibrationsänderungen in einem Motor oder Temperaturänderungen an einer Spule.

IO-Link-Standard für herstelleroffene Sensorauswahl

IO-Link ist ein internationaler Standard zur Point-to-Point-Vernetzung für intelligente digitale Sensoren. Er ermöglicht sowohl die Remote-Konfiguration als auch die kontinuierliche Übertragung von Messdaten. Alle großen Sensor-Hersteller unterstützen diese Technologie – Stand heute sind etwa 10.000 entsprechende Sensortypen auf dem Markt erhältlich. Mit IO-Link lässt sich praktisch jede Monitoring-Anforderung einfach und wirtschaftlich realisieren. Für mobile oder platzkritische Anwendungen bietet Hilscher auch den NetField Device IO-Link Wireless Master an, um Sensordaten drahtlos und IO-Link-konform übertragen zu können.

Die Sensoren werden an einen IP67-konformen Sensor-Edge-„Block“ angeschlossen. Entscheidend ist dabei, dass diese Anbindung ohne die Störung eines anderen Anlagenteils oder Steuerungssystems erfolgt. SensorEdge ist also eine echte Stand-alone-Lösung. Sie ist zudem kostengünstig und einfach zu implementieren, um Daten von einer mit Sensoren nachgerüsteten Anlage in die Cloud zu übertragen und zentral zu überwachen. Anlagenbauer können damit eigene Nachrüst-Kits entwickeln, die das SensorEdge Device sowie geeignete Sensoren für die jeweilige Anwendung enthalten.