Grossenbacher auf der SPS

IoT-Gateways nach Maß statt von der Stange

10. November 2022, 9:00 Uhr | Tobias Schlichtmeier
Individuelle IoT-Gateways
Individuelle IoT-Gateways von Grossenbacher Systeme.
© Grossenbacher Systeme

Als Mittel zur Digitalisierung existierender Produktionsanlagen sind IoT-Gateways »in«. Allerdings sind Standardlösungen für viele Automatisierer nur bedingt geeignet. Grossenbacher Systeme zeigt anhand konkreter Applikationen, wie wichtig Individuallösungen für den Erfolg von IoT-Gateways sind.

IoT-Gateways erfüllen im Grunde eine scheinbar einfache (Mindest-)Aufgabe: Sie müssen sich problemlos in bestehende oder neue Anlagen integrieren lassen und Maschinen- und Prozess­informationen, die direkt oder über lokale Sensoren gesammelt werden, via Internet in die Cloud übertragen. Die Herausforderungen liegen im Detail – und bringen Jonas Schuster, Geschäftsleitung Marketing & Vertrieb bei Grossenbacher, zur Überzeugung, dass individuell entwickelte Gateways meist die bessere und nachhaltig wirtschaftlichere Wahl sind: »Im Grunde sind Standardprodukte selten die beste Wahl – dazu sind die Anwendungen sowie die Art und der Umfang der zu sammelnden Daten einfach zu individuell.« Zudem seien »0815-Gateways« von der meist erforderlichen Integration unterschiedlicher Funkstandards und deren weltweiter Nutzung durch Roaming schlicht überfordert, so Schuster.

Die Funktion: Wer braucht was?

Die zu sammelnde Datenmenge sowie die Art und Bandbreite der Verbindung entscheiden, ob das Gateway eine Edge-Funktion zum Vorverarbeiten der Daten benötigt. Sie erfordert deutlich mehr Rechenleistung, die gemeinsam mit der Schnittstellen-/Sensorik-Ausstattung und der Technik zur Datenübertragung festlegt, ob Batteriebetrieb möglich ist. Mit moderner, energieeffizienter Embedded Hardware und speziell bei Nutzung von Low-Power-Netzwerken ist Batteriebetrieb eine Option. Bleiben die Zahl an Datenpunkten zur Überwachung und die Übertragungshäufigkeit überschaubar. Hierzu Jonas Schuster: »Anwendungen wie Condition Monitoring, vorbeugende Wartung und Instandhaltung gemäß Nutzungsintensität oder datenbasiertes Ersatzteilmanagement lassen sich oft sinnvoll – und besonders wirtschaftlich – mit batteriebetriebenen Gateways realisieren.«

Wer jedoch Gateways mit erweiterten Remote-Funktionen für Updates, Kalibrierung oder einfache Steuerung ausstatten möchte, benötigt in der Regel neben netzgebundener Stromversorgung leistungsfähige Hardware. Letztere verursacht zunächst scheinbar höhere Kosten, ist aber oft wirtschaftlich sinnvoll: Denn gerade Remote-Updates gewinnen an Bedeutung und decken ein Spektrum ab, das von Firmware-Aktualisierungen für einzelne Gateways bis hin zu Field Device Management und Funktionserweiterung reicht. Möglich sind beispielsweise Updates der System-Software inklusive der Soft-SPS-Laufzeitsysteme, der Anwendungsprogramme inklusive Rezepturen oder Parametersätzen oder auch der sicherheitsrelevanten Elemente. Das alles muss heute zudem im laufenden Betrieb und im Feld an neue Bedrohungen durch Hacker angepasst werden können – Stichwort »Cyber Security«. Die dafür erforderlichen Updates müssen dabei selbst gesichert kommuniziert werden, um Einfallstore für Malware zu verhindern.

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Jonas Schuster, Geschäftsleitung Marketing & Vertrieb bei Grossenbacher.
© Grossenbacher Systeme

Ein weiteres Anwendungsgebiet für leistungsfähige Gateways »à la Grossenbacher« ist Remote-Kalibrierung als Servicetool. Hierbei wird ein Gateway zur mobilen, kompakten Mess- und Kalibrierstation, die Geräte im industriellen Einsatz von Zeit zu Zeit auf ihre Funktionstüchtigkeit und die Einhaltung von Messwerten prüft und gegebenenfalls angepasste Parameter bereitstellt. So entfallen aufwendige Reisen.

Letztlich bieten IoT-Gateways Datenzugang für bestehendes Equipment. Aber wie geht man bei neuen Maschinen und Anlagen vor? Grossenbacher sieht hier den Weg über eine Neugestaltung der Maschinenbedienung und -steuerung, die eine Gateway-Funktion direkt mit integriert. Neue Smart Panels mit Touchdisplays zur Bedienung und Maschinensteuerung mittels Soft-SPS lassen sich um umfassende Gateway-Funktionen erweitern. Jonas Schuster: »Mit der passenden Gesamtarchitektur lassen sich beide Welten so vereinen, dass die Digitalisierung vorangetrieben und die Sicherheit der angebundenen Geräte gewährleistet ist.«

Beratung, Entwicklung und Fertigung aus einer Hand

Wie maßgeschneiderte Smart Panels mit SPS und Gateway-Funktion aussehen können, erfahren Besucher am Messestand: Schließlich ist eine neue Generation von Kompakt-Bedienpanels der zweite Schwerpunkt von Grossenbacher Systeme auf der SPS. Mitnehmen sollen die Messegäste laut Jonas Schuster jedoch vor allem Folgendes: »Ob batteriebetriebenes Economy-Gateway oder integrierte Highend-Lösung: Letztlich kommt es darauf an, dass Anbieter in der Lage sind, ihre Kunden bereits in der Definitionsphase kompetent zu beraten und die gemeinsam gefundene Lösung in Entwicklung und Fertigung wirtschaftlich und im Sinne des gewünschten Business-Modells umzusetzen.«


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