Weidmüller

Andrea Gillhuber,

Wertschöpfung generieren

Weidmüller hilft Anwendern dabei, aus ihren Daten Mehrwert zu generieren – von der Datenerfassung über die Vorverarbeitung, der Kommunikation bis hin zur Datenanalyse und Businesslogik.

Das Sensormodul zur Zustandsüberwachung rotierender Geräte u-sense vibration kann an den Kühlrippen oder direkt an einem drehenden Bauteil montiert werden. © Weidmüller

Weidmüller hat es sich auf die Fahnen geschrieben, seine Kunden auf dem Weg von der Datenerfassung bis hin zum Geschäftsmodell zu unterstützen. Der neue Slogan „Enabler from Data to Value“ spiegelt dies wider. Dafür hat das Unternehmen mit Stammsitz in Detmold vier Stufen definiert: Datenerfassung, Datenvorverarbeitung, Datenkommunikation sowie Datenanalyse und Businesslogik. Entlang diesen vier Punkten baut Weidmüller ein passendes Produktportfolio auf und aus.

Daten im Feld erfassen

Für die Datenerfassung im Feld hat das Unternehmen die Sensorreihe u-sense entwickelt. Als einer der ersten Vertreter der Serie überwacht u-sense vibration Motoren, Getriebe und Pumpen. Dabei erfasst er mechanische Parameter ebenso wie die Temperatur und andere elektrische Größen. Dafür wird das Sensormodul im IP66/IP67-Gehäuse mittels einer Adapterplatte oder einer Bohrung direkt an das zu überwachende rotierende Gerät angeschlossen und erfasst Schwingungen nach ISO 10816. Der Messbereich umfasst 2 bis 16 g bei einer Abtastrate von 1 kHz. Eine Verdrahtung ist nicht erforderlich. Sollte es zu Abweichungen gegenüber dem Standardverhalten kommen, meldet das Sensormodul dies über Bluetooth Low Energy 5.0 an eine übergeordnete Einheit. Die Datenaufbereitung, sprich: da Preprocessing, findet bereits im Sensormodul statt. Als Stromversorgung dient eine AA-Batterie, die sich auswechseln lässt. Der Sensor arbeitet bei Umgebungstemperaturen von -20 bis +85 °C und verfügt über die Zertifikate FCC, cULusx, ATEX, IECEX (Zone 2 / 22).

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Die richtigen Daten weiterleiten

Daten liefern im Produktionsumfeld wichtige Informationen und finden in der Regel ohne Umwege über Gateways den Weg in ein ERP-System. Damit dieses nicht von irrelevanten Daten überflutet wird, ist eine Vorauswahl entscheidend. Die Datenvorverarbeitung selbst findet je nach Aufwand und Leistungsanforderung auf verschiedenen Ebenen statt: direkt im Sensormodul, im Gateway oder im IPC. Allerdings gilt es dazu die Daten zu visualisieren. Hier kommen HMI, Human Machine Interfaces, ins Spiel, die eine einfache Visualisierung und Bedienung auf beliebigen Endgeräten ermöglichen.

Mit u-create Procon-Web, einer HMI/SCADA-Software, lassen sich dynamische Benutzeroberflächen parametrieren und konfigurieren. Die Basis bilden offene und herstellerunabhängige Web-Plattformen wie HTML5, CSS3 oder JavaScript. Die System-Konfiguration erfolgt im Browser. Dadurch ergibt sich nicht nur die Möglichkeit, verschiedene Endgeräte zu nutzen, sondern auch der Vorteil, dass die Software ohne Installation auf dem Client auskommt.

Web-basierte Systeme sind auch für die Fernwartung ein interessantes Werkzeug. Servicetechniker sind durch Remote-Access-Anwendungen in der Lage, sich im Bedarfsfall aus der Ferne eine Bild des Problems zu machen. Mit u-link bietet Weidmüller ein Tool, mit dem sich ein sicherer Zugriff auf Maschinen und Anlagen gewährleisten lässt und das zugleich ein effizientes Management von Fertigungsanlagen, User-Clients, Zugriffsrechten oder Firmware-Versionen ermöglicht. Möchte ein Nutzer auf eine Anlage aus der Ferne zugreifen, laufen im Hintergrund verschiedenen Schritte ab. Auf dem Rechner des Benutzers wird ein VPN-Client installiert, über den eine sichere, ausgehende Verbindung mit einem Meeting-Point-Server (Cloud Server) hergestellt wird (Schritt 1). Ausgehend von einem Industrial Security Router wird ebenfalls ein VPN Tunnel zu einem Meeting-Point-Server aufgebaut (Schritt 2). Beide Tunnel werden intern verbunden (Schritt 3) und der Benutzer ist virtuell mit dem Netzwerk verbunden. Über das Web-basierte u-link-Portal kann der Anwender nun die Anlagenvisualisierung sowie Parameter der Steuerung einsehen und erkennen, an welchem Programmschritt beispielsweise eine Maschine ausgefallen ist.

Wertschöpfung aus Datenanalyse

Um einen Mehrwert aus Daten zu generieren, müssen diese analysiert und interpretiert werden. In diesem Zusammenhang spielt künstliche Intelligenz beziehungsweise Machine Learning eine zentrale Rolle. Da nicht jedes Unternehmen einen Data Scientist zur Hand hat, hat Weidmüller ein Industrial Automated-Machine-Learning-Tool entwickelt. Dieses versetzt Domänenexperten, sprich: einen Applikationsspezialisten, in die Lage, ohne spezifisches Wissen aus dem Bereich Data Science eigenständig ML-Lösungen zu entwickeln.

Für den Anwender stellt die Software im Wesentlichen zwei Module zur Verfügung. Mit dem „Modell Builder“ kann der Domänenexperte ML-Lösungen zur Anomalienerkennung, Klassifikation und Fehlervorhersage erzeugen. Im zweiten Modul, der Software AutoML, erfolgt die Ausführung der Modelle an der Maschine – on premise oder Cloud-basiert – in der Laufzeitumgebung.

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