Einstieg ins Edge Computing wird konkret Erster Edge Controller von Siemens

Das Simatic Edge Device beruht auf dem Embedded-Industrie-PC Simatic IPC227E und ist durch integrierte Connecticity zur Automatisierung an der Maschine angeschlossen.
Das Simatic Edge Device beruht auf dem Embedded-Industrie-PC Simatic IPC227E und ist durch integrierte Connecticity zur Automatisierung an der Maschine angeschlossen.

Siemens füllt sein zur Hannover Messe 2018 angekündigtes Edge-Computing-Konzept »Siemens Industrial Edge« jetzt mit Leben: Das demnächst lieferbare »Simatic Edge Device« auf Basis des Embedded-IPC »Simatic IPC227E« ist die erste eigens für Siemens Industrial Edge entwickelte Hardware-Komponente.

Siemens Industrial Edge soll Automatisierungssysteme um maschinennahe Datenverarbeitung erweitern und so das Cloud Computing mit dem offenen IoT-Betriebssystem »MindSphere« ergänzen. Dementsprechend erfasst und verarbeitet das Simatic Edge Device als Hardware-Plattform für Edge-Applikationen große Datenmengen unmittelbar an der Maschine. Das kompakte Gerät ist durch integrierte Connectivity zur Automatisierung an der Maschine angeschlossen. Produktionsdaten lassen sich dadurch direkt in der Fertigung erfassen und verarbeiten. Weil das Edge Device in einem geschlossenen Ganzmetallgehäuse untergebracht ist, lässt es sich auch unter rauen Bedingungen einsetzen. Eine vorinstallierte Edge Software gestattet eine schnelle Inbetriebnahme.

Industrial Edge ermöglicht das Installieren und Aktualisieren von Software-Apps aus einem zentralen Edge-Management-System in die angeschlossenen Edge Devices. Wenn sich die Rahmenbedingungen der Industrie-Anwendung ändern, lassen sich Software-Apps in den Edge Devices über rückkopplungsfreie funktionale Updates anpassen und auf den neuesten Stand bringen.

Mit Industrial Edge will Siemens Anwendern die Chance eröffnen, je nach individuellen Anforderungen die Lücke zwischen der klassischen lokalen Datenverarbeitung und der Datenverarbeitung auf Cloud-Basis zu schließen. Mit Edge Computing lassen sich große Datenmengen lokal fast in Echtzeit rückwirkungsfrei verarbeiten. Zudem verringern sich für Anwender die Speicher- und Übertragungskosten, weil große Datenmengen vorverarbeitet werden und anschließend nur relevante Daten in eine Cloud- oder firmeneigene IT-Infrastruktur gelangen. Siemens Industrial Edge unterstützt Cloud-Übertragungsprotokolle für MindSphere und zukünftig auch MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), um einen flexiblen Datenaustausch mit weiteren Systemen und Clouds zu ermöglichen.

Eine Pilotanwendung von Industrial Edge läuft im Elektronikfertigungswerk von Siemens in Amberg. Bei der Fertigung von Simatic-Produkten kommt eine Leiterplatten-Schneidemaschine zum Einsatz. Während des Fräsvorgangs bildet sich feiner, für die Maschine aggressiver Frässtaub, der zu einer Verklemmung des Spindellagers und somit zu einem unvorhersehbaren Stillstand der Maschine führen kann. Damit dies nicht passiert, wurden Parameter aus dem Maschinenbetrieb mit Hilfe künstlicher Intelligenz analysiert, um Anomalien im Verhalten der Spindel zu erkennen, die auf einen bevorstehenden Ausfall hinweisen. Die Daten aus der Sensorik werden dabei an das Edge-Gerät übertragen und dort analysiert. Ein Algorithmus für maschinelles Lernen berechnet den Anomaliewert in Echtzeit; sobald dieser einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, deutet dies auf einen bevorstehenden Ausfall der Maschine hin. Die Edge-Anwendung ermöglicht es, Lagererosionen und Maschinenausfälle 12 bis 36 Stunden vor dem tatsächlichen Ausfall vorherzusagen. Bei Anomalien lässt sich die Maschinen-Spindel in der nächsten geplanten Ausfallzeit wechseln, so dass ein ungeplanter Stillstand der Maschine vermieden wird.