Schwerpunkte

IIoT-Plattform für die HLK-Technik

Wärmemanagement à la Industrie 4.0

18. Juni 2021, 13:32 Uhr   |  Andreas Knoll

Wärmemanagement à la Industrie 4.0
© Ziehl-Abegg

Die Architektur der IIoT-Plattform ZAbluegalaxy

Auch die HVAC/R-Technik (Heating, Ventilation, Air Conditioning and Refrigeration) folgt jetzt Industrie-4.0-Kriterien: Ziehl-Abegg hat eigens für sie und die Aufzugtechnik eine IIoT-Plattform auf Cloud-Basis entwickelt, die einen schnellen Einstieg in die digitale Transformation ermöglichen soll.

Das IIoT ist keine rein technologische Revolution, sondern eine Geschäftsrevolution, die sich durch Technologien und datenbasierte Modelle entwickelt. Datenverfügbarkeit in Echtzeit, komplexe Datenanalysen oder präskriptive Analysemöglichkeiten schaffen eine bessere Entscheidungsgrundlage für die eigene Geschäftstätigkeit.

Vernetzte Systeme ermöglichen es, Informationen und Daten auszutauschen, zu sammeln und auszuwerten sowie intelligent zu reagieren. Maschinen, Komponenten und produzierte Güter werden mit Sensoren und intelligenten Komponenten, sprich: Systemen mit Rechenleistung, ausgestattet und über das Internet zu einem IoT verbunden. Sie kommunizieren ständig - nicht nur untereinander, sondern auch mit anderen Systemen in Produktion, Vertrieb und Entwicklung sowie bei Kunden und Lieferanten.

Im nächsten Schritt der Automatisierung entstehen autonome Systeme. Maschinen und Komponenten können dann nicht nur mit Hilfe einer Zentralsteuerung Arbeitsschritte wiederholen, sondern auch durch die Anwendung von KI selbstständige Entscheidungen treffen. Aus Zentralsteuerung wird dann dezentrale Selbstoptimierung.

Die digitale Wertschöpfung mit intelligenten (smarten) Geräten und Komponenten beruht dabei auf folgenden Schritten: Geräte verbinden, Daten sammeln, Daten analysieren, intelligent entscheiden (Echtzeit- und kontextbezogene Informationen) sowie künstliche Intelligenz nutzen (kontinuierliche Verbesserung und autonome Systeme). Die Datennutzung und der Mehrwert für die Kunden nehmen dabei Schritt für Schritt zu.

Baukasten für digitalen Mehrwert und neue Geschäftsmodelle

Digitale Wertschöpfung mit intelligenten Komponenten von Ziehl-Abegg
© Ziehl-Abegg

Digitale Wertschöpfung mit intelligenten Komponenten von Ziehl-Abegg

Als Hersteller von Ventilatoren sowie Regel- und Antriebstechnik ermöglicht Ziehl-Abegg nach der intelligenten ECblue-Motorentechnik jetzt mit der IIoT-Plattform ZAbluegalaxy einen weiteren großen Schritt bei der digitalen Transformation. Kunden bekommen eine sofort einsatzbereite Lösung, die speziell für Anwendungen der HVAC/R-Technik und für Aufzugsanlagen entwickelt ist. Als SaaS-Anwendung (Software as a Service) soll sie einen raschen und kostengünstigen Einstieg in das intelligente Gerätemanagement, die digitale Wertschöpfung und neue Geschäftsmodelle ermöglichen.

ZAbluegalaxy stellt alle erforderlichen Komponenten als externe Dienstleistung bereit. Die Anwendung beruht auf den Cloud-Diensten der Microsoft-Azure-Plattform. Sie bietet eine hohe Verfügbarkeit und Skalierbarkeit, inklusive proaktivem Konzept für Sicherheit, Compliance und Datenschutz.

Der Zugang erfolgt durch die Benutzeranmeldung über einen Webbrowser oder die ZAset-App. Dabei wird das Single-Sign-On-Prinzip verwendet. Der Anwender bekommt Zugriff auf alle Dienste in der Cloud, für die er autorisiert ist. Die Datenkommunikation erfolgt über eine hochsichere Ende-zu-Ende-Verschlüsselung. Bei Bedarf lassen sich andere IIoT-Plattformen über eine REST-API einbinden, was den Datenaustausch zwischen verschiedenen Cloud-Systemen oder Building-Management-Systemen ermöglicht.

ZAbluegalaxy ist eine vorkonfigurierte Cloud-Anwendung, mit der sich alle Geräte und Maschinen verbinden und übersichtlich verwalten lassen. Die vernetzten Geräte und Maschinen speichern die von Sensoren erfassten Daten in Datenbanken. Über die cloudbasierten Dienste bekommen Anwender umfangreiche Funktionen für Administration, Management und Monitoring der vernetzten Dinge. Mit den gesammelten (historischen) Daten und den in Echtzeit bereitgestellten Daten lassen sich umfangreiche Analysen durchführen. Die daraus generierten Informationen bieten eine zuverlässige Entscheidungshilfe. Visualisierungen schaffen einen transparenten Überblick, um die Auslastung der Geräte und Maschinen unter realen Bedingungen zu verstehen.

In Zukunft können auch Lösungen entwickelt werden, die mit intelligenten Algorithmen der KI zusätzlich auf abstrakterer Ebene automatisieren: Effizienzkriterien und verschiedene Aktionsrahmen werden definiert, und je nach Ausgangslage wird die Aktion ausgeführt, die effizienter wirkt. Dies optimiert den Gerätebetrieb und steigert die Gesamteffizienz.

ZAbluegalaxy bildet die Basis, auf der weitere Funktionen entwickelt und integriert werden können. Zusammen mit Ziehl-Abegg lassen sich die Anwendungen an die Gegebenheiten des Kunden anpassen. Auch die individuelle Gestaltung der Benutzeroberflächen ist möglich.

Die IoT-fähigen Geräte und Maschinen sind standardmäßig über Modbus mit einem ZA-Cloud-Gateway verbunden. Das ZA-Cloud-Gateway wiederum bildet die Schnittstelle zu ZAbluegalaxy. Hier ermöglicht ein IoT-Hub die sichere und zuverlässige Kommunikation zwischen der IoT-Anwendung (ZAbluegalaxy Software) und den von ihr verwalteten IoT-Geräten. Verwendet wird dazu das offene Nachrichtenprotokoll MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), das die Übertragung von Telemetriedaten zwischen den Geräten selbst bei hoher Verzögerung oder beschränkten Netzwerken ermöglicht. Im Prinzip lassen sich alle IoT-fähigen Geräte mit dem ZA-Cloud-Gateway verbinden. Auch individuelle Gateways sind durch Softwareanpassung oder durch eine REST-API-Schnittstelle verwendbar.

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1. Wärmemanagement à la Industrie 4.0
2. Verwendung eines ZA-Cloud-Gateways mit ECblue-Geräten

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