RETROFIT

Nachrüsten für das IIoT: Über neue Lösungen, neue Player und neue Geschäftsmodelle
Alte Maschinen digital aufzurüsten, das war bislang ein kompliziertes Unterfangen, bei dem Produktionsunternehmer oft Pionierarbeit leisteten. Mittlerweile ist der Retrofit einfacher zu haben. Über Drehbänke 4.0, ausgewählte Dienstleister und mitunter verblüffend einfache Lösungen.
TEXT: INGO STEINHAUS

Dass es für das Industrial IoT (IIoT) keine Grenzen gibt, hat Bosch im Herbst 2016 demonstriert: Eine 1878 gekaufte, pedalbetriebene und noch von Unternehmensgründer Robert Bosch persönlich bediente Drehbank gelangte ins IIoT. Ein beeindruckendes Vorzeigeprojekt, aber auch vergleichsweise einfach umzusetzen für ein Unternehmen, das ohnehin die notwendige Technik dafür im Lager hat. Denn Bosch ist einer der Marktführer bei Sensorik und hat vor kurzem ein eigenes IoT-Gateway auf den Markt gebracht, das mit der ebenfalls neuen IoT-Plattform von Bosch zusammenarbeitet.

IIOT-MARKT STARK GEWACHSEN

Mit dieser Ende-zu-Ende-Lösung kann Bosch nicht nur gusseiserne Drehbänke der Dampfmaschinenära ins Internet hieven. Jede Industrieanlage und Werkzeugmaschine kann nun Teil des IIoT werden und in die Industrie 4.0 aufsteigen. Solche sogenannten Retrofits sind derzeit der einzige Weg, in kurzer Zeit ein großflächiges Industrial IoT aufzubauen. Die langen Innovationszyklen im Maschinenbau sorgen dafür, dass Geräte oft über Jahrzehnte im Einsatz bleiben. Was funktioniert und Geld bringt, wird weitergenutzt.

Zahlreiche Plattformen und Dienstleister bieten einen verhältnismäßig unkomplizierten Einstieg ins IIoT.

Das bedeutet allerdings nicht, dass die Unternehmen auf moderne Lösungen wie digitalisiertes Condition-Monitoring und Predictive Maintenance verzichten müssten. Denn im Vergleich zum vergangenen Jahr (siehe CEDO 4/2016) ist der Retrofit- Markt stark gewachsen. Zahlreiche Plattformen und Dienstleister bieten einen verhältnismäßig unkomplizierten Einstieg ins IIoT. Darüber hinaus vermarkten auch immer mehr Start-ups und einige Hardwarehersteller spezielle Retrofit- Lösungen.

DIENSTLEISTER HELFEN BEIM RETROFIT

Eine Vielzahl der angebotenen Lösungen funktioniert nach dem Dienstleister-Prinzip: Unternehmen wenden sich an einen Anbieter mit ausreichend IoT-Erfahrung und schildern ihr Problem. So hat das die Certuss Dampfautomaten GmbH gemacht und die Deutsche Telekom beauftragt. Der Hersteller wollte seine oft im Verborgenen agierenden Dampfgeneratoren aus der Ferne warten, um Fehler und Ausfälle möglichst frühzeitig zu bemerken.

Auf der Hardwareseite besteht der Retrofit aus einem Wireless- Router, der an die entsprechenden Schnittstellen der SPS-Steuerung von Eaton angeschlossen wird, mit der Certuss seine Dampfgeneratoren regelt. Die Datenübertragung und die Konfiguration des Routers erfolgen über die Cloud der Dinge der Telekom, die auf der IoT-Plattform des kürzlich von der Software AG erworbenen Start-ups Cumulocity arbeitet. Eine langjährige IoT-Erfahrung und eine skalierbare Plattform unter Zugriff auf ein leistungsfähiges Telekommunikationsnetz können neuere Maschinen also recht flott ins Internet der Dinge bringen.

Allerdings ist das bei Ausrüstern, die wie Eaton mit Modbus TCP als Übertragungsprotokoll arbeiten, auch vergleichsweise einfach. Hier werden bereits internetkompatible Technologien eingesetzt. Schwieriger wird es dagegen bei älteren Anlagen oder in Situationen, in denen die vorhandenen Systeme nicht die gewünschten Daten ermitteln. Doch auch hier gibt es Dienstleister mit passenden Lösungen, neben Bosch beispielsweise die Kölner Q-loud GmbH, eine 100-prozentige Tochter der QSC AG. Sie bietet außer einer umfassenden und hochskalierbaren IoT-Plattform auch selbstentwickelte IoT-Hardware. Diese übernimmt Sensorund Steuerfunktionen, vernetzt bestehende Geräte und nutzt dafür eine verschlüsselte Kommunikation.

Eine langjährige IoT-Erfahrung und eine skalierbare Plattform unter Zugriff auf ein leistungsfähiges Telekommunikationsnetz können neuere Maschinen recht flott ins Internet der Dinge bringen.

Das Unternehmen bietet seinen Kunden eine ganze Hardwarepalette für das Internet der Dinge: Sensorboxen, Abzweigeinheiten für vorhandene Signalwege, Kommunikationsgeräte und Edge- Gateways zur Sammlung und Vorbereitung der Daten für den Versand in die Cloud. Dazu gehören auch ungewöhnliche Geräte, etwa eine Kamera, die per OCRScan die Anzeigen analoger Zähler digitalisiert.

IOT-BOXEN FÜR BESTANDSMASCHINEN

Vernetzte Hardware als Schnittstelle zu alten Maschinen ist ein Kernelement von IoT-Retrofitting. Das hat auch die Harting Technologiegruppe erkannt, die mit ihrer MICA (Modular Industry Computing Architecture) eine ganze Produktfamilie von einfach zu nutzenden IoT-Boxen anbietet. Obwohl nur wenig mehr als ein Jahr alt, vermarkten bereits rund 20 Partnerunternehmen die MICA im Rahmen ihre Retrofit-Lösungen. Sie ist „plattform-agnostisch“, was übersetzt bedeutet: sie erlaubt die Zusammenarbeit mit individuell abgestimmten und selbstentwickelten Lösungen im eigenen Rechenzentrum.

Durch den Einsatz des flexiblen und programmierbaren Minicomputers sind auch sehr heterogene Maschinenparks in die Industrie 4.0 zu bringen. So hat der Harting-Partner Nemetris auf Basis der MICA und seiner eigenen MES-Lösung eine Vielzahl von Datenquellen zur Visualisierung von Produktionsdaten integriert. Die Hardwarelösung von Harting hilft dabei, die Daten von Maschinen und Anlagen in die IoT-Plattform von Nemetris zu übertragen. Dabei werden die Daten mit der MICA dort gesammelt und analysiert, wo sie entstehen, nämlich direkt an der Maschine oder Anlage.

Diese Systeme sind allerdings nicht allein auf dem Markt. Cloud-Anbieter wie Microsoft oder IBM bieten in Zusammenarbeit mit Industriepartnern ebenfalls Lösungen, die sich für Retrofits eignen. Dabei stellt der Cloud-Service die IoT-Plattform, der Industriepartner sorgt für den Anschluss der Maschinen. Der Markt ist attraktiv, er hat sogar eine Reihe von Start-ups hervorgebracht. Jungunternehmen wie Relayr oder Ibot bieten eigene Hardwareboxen zur Verbindung von Maschinen und Geräten mit dem Internet der Dinge an.

Darunter gibt es auch ein paar verblüffende Lösungen, beispielsweise den Switchbot. Dahinter verbirgt sich ein einfacher Aktor, der auf Schalter aller Art aufgesteckt werden kann und sie mit dem Internet verbindet – wodurch sie per digitaler Steuerung abschaltbar werden. Befestigt wird das kleine Kästchen übrigens mit Gewebeband. Auf den ersten Blick eine sehr unkonventionell anmutende Lösung, auf den zweiten genau das, was sich viele Unternehmen wünschen: einen Anschluss an die Industrie 4.0, ohne den gesamten Shopfloor umbauen zu müssen.

So überraschend er auch ist: Der Markt für Retrofits ist derzeit sehr dynamisch, eine vollständige Erfassung oder gar eine ernsthafte Bewertung der angebotenen Lösungen wenig sinnvoll. Deshalb geht es hier lediglich um exemplarische Vorgehensweisen beim Retrofit. Letztlich kommt es immer auf die vorhandenen Maschinen und Anlagen an. Das „IIoT aus der Steckdose“ ist eine Vision und wird es wohl auch noch sehr lange bleiben.