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Digi­ta­le Moder­ni­sie­rung durch IoT-Gateways

Oder wie man seine Maschinen so stark wie seine Social Media Accounts vernetzt

Eine Mas­ter­ar­beit von Maxi­mi­li­an Aretz

Noch immer sind vie­le Anla­gen und Maschi­nen nicht auf dem heu­ti­gen Stand der Tech­nik.
Durch die Ver­net­zung der Maschi­nen mit IoT Gate­ways kön­nen gleich meh­re­re Vor­tei­le erzielt wer­den – so zum Bei­spiel eine höhe­re Trans­pa­renz wie auch eine ein­fa­che­re War­tung. Für sei­ne Mas­ter­ar­beit schaut Maxi­mi­li­an Aretz hin­ter die Kulis­sen und führt so einen Retro­fit durch.

Ein lau­fen­der Prozess

Maxi­mi­li­an Aretz ist Stu­dent an der Fach­hoch­schu­le Aachen im Fach­be­reich Auto­ma­ti­sie­rungs- und Antriebs­tech­nik. Bereits seit 2017 arbei­tet er bei QA und hat hier auch schon sei­ne Bache­lor­ar­beit geschrie­ben. Nun folgt die Mas­ter­ar­beit. Sei­ne The­men­wahl: das IoT Gate­way. Aus­ge­stat­tet mit Hard- und Soft­ware von Bosch Rex­roth, tes­tet und visua­li­siert er nun die Mög­lich­kei­ten und Vor­tei­le des Gate­ways.
In den kom­men­den Mona­ten wird er mit der Pro­zess­da­ten­ana­ly­se begin­nen. Die­se wird die Vor­be­rei­tung und Selek­tie­rung der Daten, die Gesamt­an­la­gen­ef­fek­ti­vi­tät mit Still­stand­zei­ten, Pro­duk­ti­ons­zei­ten, War­tung, Feh­lern und Mel­dun­gen und vor­beu­gen­de Instand­hal­tung sowie Qua­li­täts­ma­nage­ment und Berich­t­er­stel­lung beinhal­ten. Zusätz­lich wird er an Mel­dun­gen und War­nun­gen via Visua­li­sie­rungs­sys­te­me, E‑Mails und MS-Teams arbeiten.

Das IoT Gateway

Eine IoT Gate­way Soft­ware bie­tet effek­ti­ve Lösun­gen aus Steue­rungs­hard­ware und Soft­ware, um eine Anbin­dung an die Industrie 4.0 zu schaf­fen ohne dabei in die Auto­ma­ti­sie­rungs­lo­gik ein­zu­grei­fen. Hier­für wer­den Sen­so­ren an die Maschi­nen ange­bracht, wel­che Daten zu Bewe­gun­gen und Umge­bungs­be­din­gun­gen lie­fern. Das IoT Gate­way wird genutzt, um die­se Daten von den Sen­so­ren ent­ge­gen­zu­neh­men, sodass sie aus­ge­wer­tet wer­den kön­nen. Natür­lich müs­sen die Daten jedoch auch geschützt wer­den. Hier­für ist das Gate­way zusätz­lich mit einer Fire­wall und VPN aus­ge­stat­tet, wel­che Netz­werk­schutz und eine siche­re Kom­mu­ni­ka­ti­on ermöglichen. 

Neue Trans­pa­ren­zen mit dem IoT Gateway 

Das IoT Gate­way ermög­licht mehr Trans­pa­renz über Maschi­nen- und Pro­duk­ti­ons­da­ten. Die­se Daten kön­nen durch Echt­zeit­über­wa­chung der Pro­zess­da­ten, wie z.B. Tem­pe­ra­tur, Druck, Vibra­ti­on erhal­ten wer­den. Das Ergeb­nis kann zur Opti­mie­rung des Pro­duk­ti­ons­pro­zes­ses genutzt wer­den und sorgt dadurch für eine gleich­blei­bend hohe Qualität.

Vor­aus­schau­en­de War­tung und Instandhaltung

Eine regel­ba­sier­te Aus­wer­tung von spe­zi­fi­schen Infor­ma­tio­nen ver­ein­facht vor­beu­gen­de Instand­hal­tung und War­tung an Maschi­nen und Anla­gen. Zusätz­lich bie­tet das IoT Gate­way eine siche­re Lösung für Fern­war­tun­gen ohne dem Maschi­nen­be­die­ner die ganz­heit­li­che Kon­trol­le zu neh­men. Auf die­se Art kön­nen Arbeits­auf­wand und Kos­ten redu­ziert werden.

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