Applikationen : Die Vorteile industrieller Applikationen am Netzwerk-Edge – ein Fallbeispiel
Dies wird durch bessere Analysen und Planbarkeit mit Hilfe von Echtzeit-Daten aber auch durch geringe Datenvolumen, die an die Cloud gesendet werden müssen, möglich. TTTech Industrial ist ein Software-Unternehmen, das im industriellen IoT Bereich tätig ist. Mit seiner offenen Edge-Computing Plattform Nerve bietet es eine Lösung für Industrieunternehmen, die ihre industriellen Applikationen ans Netzwerk-Edge bringen wollen.
“Nerve bietet Maschinenherstellern und Anlagenbetreibern eine offene, flexible Edge-Computing-Plattform mit einem intuitiven, web-basierten Management System. Das ermöglicht es ihnen, Maschinen und Anlagen auf der ganzen Welt zu verbinden, Daten zu erfassen und Software von überall effizient zu verwalten,“ sagt Alexander Bergner, Director Product Management Industrial IoT, TTTech Industrial.
Fill reduziert Software-Entwicklungskosten um 45%
Ein Beispiel für den erfolgreichen Einsatz von Nerve ist das international führende Maschinen- und Anlagenbau-Unternehmen Fill, mit Sitz in Gurten, Oberösterreich. Fill entwickelte eine Smart-Factory-Lösung namens Cybernetics, die sich mit Maschinen weltweit verbindet und sie mit intelligenten Algorithmen erweitert, um Kunden bessere Services zu bieten.
Fill suchte einen Partner, um sich bei der Entwicklung von Cybernetics auf seine Kernkompetenzen konzentrieren zu können. Fündig wurde Fill bei TTTech Industrial und deren Edge-Computing-Plattform Nerve. Mit Nerve konnte Fill seine Software-Entwicklungskosten um 45% senken und die Markteinführungszeit verkürzen. Außerdem erwartet Fill, dass Services der Cybernetics-Plattform in den nächsten Jahren ca. 12% der Umsätze im Standardmaschinenbau ausmachen werden.
Nerve läuft auf Edge-Devices, die in jeder Werkzeugmaschine von Fill integriert und mit dem zentralen, web-basierten Management System verbunden sind. Nerve aggregiert die Maschinendaten und stellt sie der Cybernetics-Plattform zur Verfügung, in welcher die spezifischen Auswertungen und Programme als Docker Container gehostet werden. Anschließend werden die Daten an die präferierte Cloudlösung geschickt.
Nerve lieferte drei wichtige Funktionen für Cybernetics:
Produktions- und Prozessdatenerfassung in Echtzeit und Höchstgeschwindigkeit
Zentrale, übersichtliche Verwaltung von Maschinendaten aus aller Welt
Lokales Hosting bestehender Software-Applikationen auf einem Gerät
Zuverlässige Produktions- und Prozessdatenerfassung in Echtzeit und Höchstgeschwindigkeit
Die Datenübertragung von den einzelnen Maschinen an die Cybernetics-Plattform war eine zentrale Herausforderung für Fill. Gesucht war eine Alternative zu herkömmlichen Feldbussen, da diese nicht die erforderlichen Datenübertragungsgeschwindigkeiten bieten konnten, ohne die Steuergeräte zu überlasten.
Nerve nutzt eine Echtzeit-Virtuelle-Maschine, die ein speicherprogrammierbares Steuerungs-CODESYS hostet. Dieses kann entweder für industrielle Steuerung nach IEC 61131-3 oder für Hochgeschwindigkeits-Daten-Ingestion genutzt werden. So können Steuerungs- und Daten-Sampling-Applikationen von einer speziell ausgelegten SPS-Hardware auf einen Standard-Industrie-PC transferiert werden. Die Leistung bleibt dabei gleich, oder verbessert sich sogar.
Nerve kann somit Maschinendaten in Höchstgeschwindigkeit aggregieren, so werden z.B. bei Fill für Services im Rahmen der vorausschauenden Instandhaltung 120 Antriebsparameter mit 6 ms Zykluszeiten abgefragt. „Nerve bietet uns einen hoch performanten Datenzugriff in Echtzeit, um Maschinen weltweit zuverlässig miteinander zu verbinden,“ bestätigt Stefan Murauer, Teamleitung Software bei Fill.
Zentrale, übersichtliche Verwaltung von Maschinendaten aus aller Welt
Maschinendaten sollen nicht nur effizient aggregiert werden, sondern auch von überall aus verwaltet und eingesehen werden können. Das bietet Nerve mit seinem web-basierten Management System. Alle Applikationen, die in der Nerve-Softwareumgebung am Netzwerk-Edge gehostet werden, können damit verwaltet werden. Sobald ein Docker-Container oder eine virtuelle Maschine in das Repository des Nerve Management Systems hochgeladen wurde, ist das Ausrollen auf Maschinen und Fabriken auf der ganzen Welt auch für Nicht-IT-Mitarbeiter mit nur einem Klick möglich. Durch rollenbasierte Zugriffskontrollen ist die Sicherheit der Daten gewährleistet.
Für Fill war es besonders wichtig, Maschinendaten auch optimal aufbereiten zu können. Mit dem Nerve Management System kann Fill die Software weltweit installierter Maschinen zentral verwalten und auf Daten zugreifen. Ein Beispiel ist die Prüfung des Verschleißes bestimmter Maschinenteile über den gesamten Maschinenfuhrpark hinweg. Dank kundenspezifisch gestalteter, plattformunabhängiger Dashboards kann Fill seine Kunden u.a. über kritische Maschinenzustände informieren, damit entsprechend reagiert werden kann. Die Kunden können basierend auf diesen Informationen Wartungsarbeiten planen, Outputs abschätzen und so Kosten senken.
Lokales Hosting bestehender Software-Applikationen auf einem Gerät
In den meisten Fällen ist der Platz in der Produktion limitiert und Maschinen verwenden Applikationen unterschiedlicher Hersteller und unterschiedlichen Alters. Eine Umrüstung ist somit nicht (rasch) möglich, bzw. sehr kostenintensiv. Mit Nerve können mehrere (Legacy-)Applikationen gemeinsam auf einem Gerät gehostet werden, ohne einander zu beeinflussen. Es muss keine neue Hardware angeschafft werden, bestehende Systeme können ohne Probleme eingegliedert und neue Systeme hinzugefügt werden.
Fill wollte für Cybernetics seine eigenen Software-Applikationen lokal ausführen, um Daten zu verarbeiten, bevor sie auf einen Server oder in die Cloud weitergeleitet werden. Hier kam Software-Virtualisierung zum Einsatz. „Durch die Einbindung unserer bestehenden Hardware und Systemumgebung konnten wir Kosten reduzieren,“ sagt Stefan Murauer, Teamleitung Software bei Fill.
Nutzen auch Sie die Vorteile von Edge-Computing für Ihre Produktion
Industrielle Automation zu implementieren ist kein leichtes Unterfangen. Bestehende Hardware, Prozesse und Systeme müssen berücksichtigt werden. Im Idealfall ist eine Umrüstung rasch und effizient und lässt sich nahtlos in die Produktionsumgebung einbinden. TTTech Industrial will die ersten Schritte in die Digitalisierung erleichtern und bietet daher eine kostenlose Probeversion von Nerve an.
„Nutzer können nach der Registrierung sofort starten, ohne Hardware einrichten oder Software installieren zu müssen. Sie erhalten Zugriff auf eine Sandbox-Umgebung, in der sie die Funktionen von Nerve ausprobieren können. Mit unserem Tutorial-Video und unserer Schritt-für-Schritt-Anleitung ist die Nutzung von Nerve einfach und ohne Schulung möglich“, erklärt Alexander Bergner, Director Product Management Industrial IoT, TTTech Industrial.
Noch mehr zum Einsatz von Nerve beim Maschinen- und Anlagenbau-Unternehmen Fill sehen sie in diesem Video.
Mehr zu Nerve in diesem Video: [youtube:https://www.youtube.com/watch?v=k1vuL5dPIcI]
Hier geht es zur kostenlosen Probeversion: www.tttech-industrial.com/trynerve
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