TE Connectivity I/O-Module werden smart

Sieht aus wie ein klassisches I/O-Modul, im Inneren steckt aber wesentlich mehr – Daniel Walldorf von TE mit dem kommenden IoT-Omnigate-Modul.

Big Data schön und gut – doch wie lässt sich kostengünstig die 'Datenbrücke' zwischen der Automatisierungs- und IT-Welt schlagen? Für TE Connectivity liegt die Antwort hierauf in smarten I/O-Modulen.

Bereits heute sind auf der Feldebene zahlreiche Maschinen-daten vorhanden. Das Problem dabei: „Häufig können die Daten nicht ausgewertet werden“, so Daniel Walldorf, Manager IoT Business Development bei TE in Darmstadt. Pilotprojekte bei TE hätten gezeigt, dass bei der Implementierung Hürden auftreten, die es nicht nur in der eigenen Fertigung sondern mehr oder weniger in allen Fabriken zu überwinden gelte. Walldorf wird konkret: „Größere Anlagen sind zwar an ein Netzwerk und damit auch an ein MES- oder SCADA-System angebunden, viele Peripheriemaschinen dagegen nicht. Außerdem steht nur ein Bruchteil der in den Maschinen vorhandenen Informationen auch wirklich für Auswertungen zur Ver­fügung.“

Um an die übrigen Daten zu gelangen, müsse ein großer Aufwand betrieben werden, der von der Umprogrammierung von Steuerungen bis hin zur Erweiterung der Kapazität des Netzwerks reicht. Ferner seien die Datenmodelle der Maschinen meistens nicht einheitlich, weswegen sie individuell angepasst werden müssen. „Das führt dazu, dass in den Pilotprojekten über 60 % der aufzuwendenden Kosten in die Manpower gingen, um die Daten zu interpretieren und in Strukturen zu speichern. Neben den enormen Kosten, begrenzt auch die Menge an Mitarbeitern mit dem nötigen Skillset aus Produktions- und IT-Know-how das Ausrollen solcher Lösungen“, so Walldorf.

Was also tun, um Teilnehmer an ein Netzwerk anzubinden und eine Vielzahl von Daten zu erfassen, zu übertragen und zu analysieren, ohne dass dabei die Kosten geradezu explodieren. Eine Möglichkeit besteht Walldorf zufolge darin, zusätzliche Sensoren in die Maschinen einzubauen, die einzig und allein für Anwendungen gedacht sind, welche nichts mit Steuerungsaufgaben zu tun haben. Alternativ lassen sich Gateways installieren. Jedoch stünden dann normalerweise nur die Daten zur Verfügung, die von den Steuerungen angeboten werden. Die dritte – und in den Augen von Daniel Walldorf erfolgversprechendste – Möglichkeit besteht darin, Maschinen mit smarten Feldgeräten auszustatten, deren Daten in IT-Systemen detailliert abbildbar sind und deren Performance sich mit Methoden wie Statistical Process Control (SPC) exakt analysieren lässt.

Ein Beispiel dafür konnten Messebesucher der SPS IPC Drives am Stand von TE in Form eines Prototyps des smarten ‚IoT Omnigate I/O-Moduls‘ sehen, in das ein Mini-Computer integriert wurde. Walldorf hierzu: „Klassische I/O-Module erfassen Daten von Sensoren und Aktoren und leiten diese über ein übergeordnetes Bussystem an die Steuerungen weiter. Mit dem smarten I/O-Modul, das als sogenannter Edge Computer fungiert, kann zusätzlich zu diesem Echtzeit-Kommunikationspfad ein weiterer Pfad eingerichtet werden, über den sich Daten für intelligente Anwendungen im Sinne von Industrie 4.0 und dem IoT in der Maschine aggregieren und dann an IT-Systeme übertragen lassen.“ Ein weiterer Vorteil: Klassische I/O-Module, wie sie sich heute vielfach in den Maschinen finden, können einfach durch IoT-Omnigate-Module ausgetauscht werden, ohne die Architektur und Schnittstellen verändern zu müssen.

Um das smarte I/O-Modul zu konfigurieren, gibt es ein Cloud-basiertes Software-Tool. Mit ihm lassen sich unter anderem die Schnittstellen konfigurieren, über welche die erfassten Daten in strukturierter Form an andere Anwendungen wie etwa Datenbanken oder ERP-Systeme weitergeleitet werden können. „Dadurch ist es nicht mehr erforderlich, die Daten von verschiedenen Orten abzufragen; zum anderen haben die Daten immer das gleiche Format, was die Integration in IT Systeme entscheidend erleichtert“, schließt Walldorf.