IIoT-Plattform für die HLK-Technik
Wärmemanagement à la Industrie 4.0
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Verwendung eines ZA-Cloud-Gateways mit ECblue-Geräten
Das ZA-Cloud-Gateway ist bereits vorkonfiguriert für die Verbindung mit der ECblue-Antriebstechnik, die EC-Motoren, Frequenzumrichter und Regelgeräte umfasst. Über den Modbus werden alle relevanten Sensorwerte übermittelt, etwa Temperatur, Drehzahl, Eingangsspannung, Motortemperatur und Leistungsaufnahme. Die ECblue-Motoren sind mit einem Hochleistungs-Dreiachsen-MEMS-Beschleunigungssensor ausgestattet. Mit den Sensordaten lassen sich auch Schwingungen erfassen sowie Vibrations- und Unwuchtzustände erkennen, die beispielsweise auf Verschmutzungen oder Defekte hinweisen können. Die ECblue-Geräte bieten genügend Rechenleistung, um Daten dezentral im Sinne von Edge Computing zu verarbeiten. Über integrierte Algorithmen, etwa für vorausschauende Wartung, lassen sich per Edge Analytics dezentral Vorhersagen zu fälligen Wartungsarbeiten oder zur Lebenserwartung berechnen. Ein ZA-Cloud-Gateway kann über LAN, WLAN oder USB-LTE-Stick verbunden werden.
Außerdem bekommen Anwender mit ZAset Mobile und ZAset Desktop Zugriff auf sämtliche Parameter und Funktionen der ECblue-Geräte. ZAset ermöglicht eine raschere Inbetriebnahme und Programmierung der ECblue-Geräte sowie Software Updates. Die ZAset App ist für Android und iOS erhältlich.
Durch IIoT verändern sich Geschäftsprozesse und die Art der Kommunikation von Unternehmen grundlegend. Die sensorgestützten Daten werden nicht nur zur Optimierung bestehender Funktionen und Abläufe genutzt (etwa Änderung von Wartungsintervallen durch vorausschauende Wartung), sondern es lassen sich auch neue Geschäftsmodelle entwickeln und neue Wertschöpfungsmöglichkeiten eröffnen. Eine durchgängige digitale Wertschöpfungskette schafft klare Vorteile: Durch die Nutzung der sensorgestützten Daten in Forschung und Entwicklung können Hersteller eine kontinuierliche Verbesserung ihrer Produkte erreichen und Entwicklungszeiten verkürzen, etwa durch die Realisierung eines digitalen Zwillings und von Rückkopplungsschleifen. Die zur Verfügung stehenden Daten und die flexible Anpassung der erforderlichen Maßnahmen ermöglichen eine höhere Serviceeffizienz. Dadurch lassen sich die Kosten durch Reklamationen und Garantiefälle reduzieren.
Vom produktorientierten zum benutzerorientierten Denken
Auch Installateure, OEMs und Betreiber profitieren durch eine standortübergreifende Vernetzung und die zur Verfügung stehenden Daten und Analysemöglichkeiten. Sie können ihre Anlagen besser verwalten und effizienter betreiben, indem sie die Betriebsdaten in Echtzeit visualisieren und auswerten. Dadurch können sie Optimierungspotenziale erkennen, die zu einer höheren Verfügbarkeit, einer optimierten Nutzung der Geräte, Maschinen und Anlagen sowie zu einer effizienteren Instandhaltung führen.
ZAbluegalaxy ermöglicht und unterstützt proaktive Dienstleistungen. Auf Basis der Erfassung und Auswertung der Sensordaten lassen sich neue Geschäftsmodelle entwickeln. So könnten beispielsweise Dienstleistungen mit nutzungsabhängigen Bezahlmodellen angeboten werden. Dies ermöglicht den Wandel von produktorientierten zu nutzerorientierten Geschäftsmodellen.
Intelligente Geräte wie etwa die ECblue-Motoren interagieren mit ZAbluegalaxy. Die Abfrage der Sensorwerte ermöglicht eine Fernüberwachung, die automatisch Warnungen und Aktionen auslöst. Dabei kann es sich um Ferndiagnosen bis hin zu Wartungsanforderungen und zur Benachrichtigung des Servicepersonals via E-Mail, SMS oder Push Notification handeln.
Die automatisierte Echtzeitüberwachung des Betriebsverhaltens der Geräte, Maschinen und Prozesse sowie kontextbezogene Informationen ermöglichen eine vorausschauende und optimierte Wartung. Zudem lassen sich Störungen und Anomalien früher erkennen und beseitigen. Mit solchen Frühwarnsystemen können Stillstandszeiten verkürzt werden. Wartungs- und Servicepersonal kann effektiver eingeplant werden, wodurch die Betriebs- und Reparaturkosten sinken und das Risiko un-vorhergesehener Schäden abnimmt. Das Wissen über kritische Daten führt so zu einer erhöhten Anlageneffizienz und einer Verbesserung der Produktionsergebnisse.
Durch die Konzentration von ZAbluegalaxy auf die HVAC/R und die Aufzugsbranche sind deutlich präzisere Vorhersagen und Analysen möglich als durch „allgemeine“ Cloudlösungen. Anwender können auf den übergreifenden und ständig wachsenden Datenbestand von ZAbluegalaxy zugegriffen werden.
Azure Time Insights als Teil der Azure-Plattform ist ein vollständig verwalteter Analyse-, Speicher- und Visualisierungsdienst, mit dem alle Ereignisse gleichzeitig untersucht und analysiert werden können. Mit IoT-Echtzeitdaten und historischen IoT-Daten lassen sich so interaktive Analysen durch-führen, um bessere Entscheidungen treffen zu können.
Datenschutz und Datenhoheit
Die ZAbluegalaxy-Plattform beruht auf Microsoft Azure, implementiert in der europäischen Public Cloud. Die Datenübertragung zwischen der Cloud und den Gateways erfolgt verschlüsselt, wobei eine TLS-Verschlüsselung (https und SSL-Verschlüsselung) der Mindeststandard ist. Dabei haben ausschließlich am IoT-Hub registrierte Gateways Zugang und können Daten senden und empfangen. Die Speicherung der Daten erfolgt in verschlüsselten Medien.
Ziehl-Abegg verwendet eine eigene sichere Hardware- und Gateway-Architektur und zieht bei Bedarf zusätzliche Security-Experten für Embedded-Software-Systeme hinzu. Das Unternehmen bietet außerdem eine sichere Verschlüsselung für die Bluetooth-Kommunikation. Die Verbindung zwischen ZAset mobile und den EC-Motoren und Frequenzumrichtern ist zusätzlich durch Abfrage der Seriennummer und einer PIN geschützt.
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