SPS vernetzen: so gelingt die herstellerübergreifende Maschinenanbindung

Heute verfügt jede gängige Maschine über eine speicherprogrammierbare Steuerung. Sie dient nicht nur der Regelung von Anlagen, in ihr schlummern auch wertvolle Daten. Wem es gelingt, diese Daten zu erschließen, kann erheblichen Mehrwert generieren. Denn mithilfe von aktuellen Maschinendaten lassen sich innovative Anwendungsfälle wie Zustandsüberwachung, Analysen (etwa zum Thema OEE), optimierte Wartungsstrategien und auch automatisierte Produktionsprozesse realisieren. Der Weg zu einer vernetzten Fabrik beinhaltet jedoch einige Hürden. Große Herausforderungen kommen vor allem auf Betriebe mit Maschinen unterschiedlicher Hersteller zu. Denn in diesem Fall sind zahlreiche verschiedene SPS-Technologien vorhanden, die Daten in voneinander abweichenden Formaten generieren. Für jede einzelne Maschine oder jeden Maschinenhersteller eigene Hardware-Erweiterungen, Schnittstellen oder spezifische Software zu entwickeln, verursacht unverhältnismäßig hohe Kosten. Zudem ist dieser Ansatz zu unflexibel und zu langsam.

Zielführender ist der Einsatz eines zentralen Gateways, das alle benötigten Schnittstellen für die SPS-Anbindung "out of the box" bereitstellt. Eine Software dieser Art ist der Connectivity Bot Any2x – ein Produkt der BotCraft GmbH.

BotCraft ist ein junges, innovatives Unternehmen, das sich auf Software für Industrie-4.0-Anwendungen spezialisiert hat, wobei Maschinenkonnektivität eine zentrale Rolle spielt. Bei den Software-Produkten von BotCraft handelt es sich um "Bots", die einen "Baukasten" für die Industrie 4.0 bilden. Einer davon ist Any2x, ein frei konfigurierbarer Connector Bot für das Internet of Things, der sich wie ein Software-Gateway verhält.

Any2x enthält bereits über 40 branchenübliche Schnittstellen und Protokolle. Damit lassen sich neben SPS von Maschinenherstellern wie Siemens S7, Allen Bradley, Beckhoff und Mitsubishi auch Datenbanken, IoT-Plattformen, Cloud-Plattformen und Data-Streaming-Technologien anbinden. Unterstützt werden zudem alle relevanten Übertragungstechnologien wie WiFi, LAN, LTE, 5G, verschiedene BUS-Typen, Serial, OPC-UA, REST und viele mehr.

Seine herstellerübergreifende Interoperabilität erreicht die SPS-Vernetzungslösung mit einem speziell entwickelten Context Layer. Dieser wandelt binäre Daten der Maschinen in lesbare und interpretierbare Daten um, sodass sie von beliebigen Folgesystemen verwertet werden können – auch von Cloud-Plattformen.

BotCraft Any2x ist innerhalb kurzer Zeit einsatzbereit. Unternehmen müssen lediglich ihre benötigten Schnittstellen definieren und eine Erstkonfiguration vornehmen, um zu starten. Durch die "Single-Input-Multi-Output-Struktur" lässt sich die Software zudem beliebig skalieren. Nutzer können mehrere Input-zu-Output-Konfigurationen innerhalb eines Bausteins erstellen, mehrere Bausteine verketten oder auch Einzelbausteine daraus machen, um eine bessere Lastverteilung zu erzielen. Eigene Schnittstellen, die nicht offengelegt werden sollen, bindet BotCraft bei Bedarf auch direkt in das System ein, ohne dass die vorhandene Software-Source benötigt wird.

Unternehmen, die ihre SPS vernetzen und hierzu Any2x einsetzen, erhalten zahlreiche neue Möglichkeiten. Dies gilt für Maschinenbetreiber ebenso wie für Maschinenbauer. So können Betriebe mithilfe der Maschinendaten beispielsweise ihre Anlagen und Prozesse überwachen, ihre Abläufe automatisieren, die Produktionsqualität vorhersagen, Produktionskennzahlen live ermitteln oder auf Predictive Maintenance umsteigen.

Maschinenhersteller nutzen die Maschinenanbindung mit BotCraft Any2x, um ihr Angebot um digitale Zusatzdienstleistungen zu erweitern. Hierzu zählen etwa die Fernwartung von Anlagen, ein effektiver Support ohne Technikereinsatz vor Ort, die Zustandsüberwachung, die Optimierung von Reparaturvorgängen oder auch die bedarfsgerechte Instandhaltung im Rahmen von Wartungsverträgen. Sogar neue Pay-per-Use-Geschäftsmodelle sind realisierbar.

Wie bereits erwähnt, unterstützt Any2x zudem die Versorgung unterschiedlicher Plattformen mit SPS-Daten. So ist es unter anderem möglich, die Maschinendaten im Rahmen der Instandhaltung, im Fertigungsdatenmanagement oder auch für die KI-Entwicklung zu verwenden.

Metallbauer realisiert Vernetzung aller Systeme mit BotCraft Any2x

Im Hinblick auf die Maschinenkonnektivität verfügt BotCraft über eine besonders interessante Referenz aus dem Metallbau. Hier gelang es einem Unternehmen der Branche, mithilfe der Software einen durchgängigen Informationsaustausch durch die Vernetzung aller vorhandenen Systeme zu realisieren. Der Betrieb konnte mit Any2x nicht nur seine SPS vernetzen, sondern auch weitere Systeme wie ERP, CRM, eine Datenbank und das Werkzeuglager. Seither kann das Unternehmen Sensordaten aller Maschinen zur Überwachung der Zustände und Prozesse nutzen. Ebenso wurden ein automatischer Auftragsstart und eine autonome Maschinenparametrierung realisiert. Darüber hinaus erkennt KI nun den bevorstehenden Ausfall von Anlagen.