Condition Monitoring: Digitale Zustands-überwachung
Überwache deine Geräte und Produkte durch digitales Monitoring überall auf der Welt. So weißt du jederzeit über den Zustand Bescheid und kannst effizient und kundenorientiert reagieren.
Überwache deine Geräte und Produkte durch digitales Monitoring überall auf der Welt. So weißt du jederzeit über den Zustand Bescheid und kannst effizient und kundenorientiert reagieren.
Bei Condition Monitoring wird der Zustand von Maschinen und Anlagen kontinuierlich überwacht. Durch die Analyse der Daten in Echtzeit können Probleme frühzeitig erkannt
und entsprechende Wartungsmaßnahmen eingeleitet werden. So werden teure Ausfälle oder Störungen der Systeme verhindert.
Erkenne Probleme frühzeitig: Durch die kontinuierliche Überwachung von Maschinen und Prozessen kannst du Probleme frühzeitig erkennen. Ergreife Gegenmaßnahmen, bevor es zu Ausfällen oder Störungen der Systeme kommt.
Reduziere Ausfallzeiten: Die Überwachung der Zustandsdaten hilft dir dabei, ungeplante Ausfallzeiten zu reduzieren und die Produktivität deiner Systeme oder Produktionsprozesse zu erhöhen. Das hilft dir auch, deine Umsätze eines Geschäftsjahrs verlässlich zu kalkulieren.
Optimiere die Wartungsplanung: Die Analyse der Zustandsdaten ermöglicht Wartungsarbeiten zuverlässig und bedarfsorientiert durchzuführen. So sparst du Kosten ein und erhöhst die Lebensdauer deiner Maschinen.
Biete smarten Kundensupport: Durch die Analyse der Gerätedaten kannst du deinen Kund:innen Support und proaktive Wartungsdienstleistungen anbieten.
Schaffe eine Datenbasis: Mithilfe der erfassten Daten legst du die Grundlage für alle weitere Service-Angebote, z.B. verlängerte Garantieleistungen oder Predictive Maintenance.
Condition Monitoring – auch als Zustandsüberwachung bekannt – beschreibt eine digitale Lösung, die den aktuellen Zustand eines physischen Produkts, einer Maschine oder Anlage in regelmäßigen Abständen oder dauerhaft erfasst. So kann der Zustand eines Produkts transparent gemacht werden.
Das Condition Monitoring erlaubt die aktuellen Ist-Werte des Produkts in Echtzeit (oder nahezu Echtzeit) zu beobachten. Durch das Messen von physikalischen Größen oder Maschinenparametern wie beispielsweise Temperatur, Schwingung, Ausdehnung, Druck und Position, werden die Gegebenheiten in Daten erfasst. Diese Daten lassen sich anschließend als Betriebszustände interpretieren. Die Situation der Maschine oder der Anlage wird transparent.
Zunächst werden Sensoren in den verschiedenen Komponenten eines Geräts, einer Maschine oder einer Anlage integriert. Diese Sensoren erfassen Messwerte, um so den Zustand eines bestimmten Bestandteils oder den Ablauf eines Prozesses transparent zu machen.
Mit Hilfe einer geeigneten IoT-Plattform und eines Dashboards oder mobilen App werden die Daten im Anschluss an die Messung visualisiert. Oder automatisch weiterverarbeitet, z.B. via E-Mail- oder SMS-Benachrichtigungen im Falle von wichtigen Grenzwertverletzungen. So werden diese Informationen sie für die Betrachter:innen zugänglich. Dabei können aktuelle Werte oder ganze Zeitreihen interpretiert werden.
Minimale Abweichungen oder Anomalien bei den Messwerten werden frühzeitig erfasst und dokumentiert. Dadurch kann Verschleißerscheinungen, bevorstehenden Ausfällen oder Störungen vorab entgegengewirkt werden. Kommt es dennoch zu einem Defekt oder Schaden, kann mit Hilfe der Daten eine genaue Analyse erfolgen, um die Ursache zu finden und zu beheben.
Durch die dauerhafte Überwachung lassen sich zudem Erfahrungswerte sammeln, die als Grundlage für weiterführende intelligente Anwendungen dienen können. Denn Condition Monitoring bildet die Grundlage für Ansätze wie Predictive Maintenance (=vorausschauende Instandhaltung) und den Einsatz künstlicher Intelligenz.
Ein offensichtlicher Mehrwert für die Anwender:innen entsteht, wenn Messpunkte von Geräten oder innerhalb von Produktionsprozessen erfasst und analysiert werden. Um welche Daten es sich dabei handelt, ist zweitrangig. Viel wichtiger ist die Zustandskontrolle aber im Bereich des After Sales: Also wenn die Geräte, Produkte oder Maschinen bei den Kund:innen im Einsatz sind. Denn erst dort werden außerhalb der Produktion wichtige Nutzungsstatistiken im Umgang mit den Produkten gesammelt, die sonst nie zurück an den Hersteller gespielt werden. Dementsprechend ist Condition Monitoring bei nahezu jeder Art von elektronischem Produkt integrierbar und eignet sich branchenübergreifend.
In der Regel bieten sich Maschinen oder Anlagen zur Zustandsüberwachung an, die bereits eine elektronische Komponente besitzen und idealerweise eine eigene Steuerung mit sich bringen.
Ist das nicht der Fall, kann ein Gateway als sogenanntes Retrofit in bestehende Komponenten integriert (z.B. bei Produkten mit analogen Anschlüssen) oder von Beginn an in neue Produkte verbaut werden.
Eine Lösung zur Zustandsüberwachung oder Prozessüberwachung bietet Vorteile für:
In der Produktion und Industrie 4.0 lassen sich gewonnene Daten nutzen, um Anomalien in den Maschinendaten zu erkennen. Selbst minimale Abweichungen können erste Anzeichen für Materialermüdung, Abnutzung von Bauteilen oder bevorstehende Defekte sein. So lassen sich durch die Zustandsüberwachung und darauf basierende Predictive Maintenance (=vorausschauende Wartung) Konzepte unvorhergesehene Ausfallzeiten der Anlagen minimieren. Das verhindert finanzielle Einbußen. Notwendige Stillstandszeiten, z. B. für Reparaturen, werden planbarer. Das verlängert die Lebensdauer der Geräte und erhöht die Produktivität und Wertschöpfung.
Die Gerätehersteller (OEM) können ebenfalls mehr Transparenz über die eigenen Produkte erhalten. Durch Condition Monitoring Lösungen, die die erfassten Daten über eine IoT-Plattform den unterschiedlichen Parteien zugänglich machen, erhält das Unternehmen wertvolle Informationen aus der tatsächlichen Produktnutzung. Erkenntnisse über Auslastung, Belastung und häufige Bewegungsabläufe geben Einblicke, die bisher nicht möglich waren – normalerweise bricht der Kontakt zum Produkt mit dem Verkauf ab.Mit diesen Erkenntnissen kann der Hersteller auf veränderte Zustände seines Produkts reagieren und intelligente Service-Angebote konzipieren. Zudem können die R&D Abteilungen für neue Produktgenerationen aus dem Produkteinsatz lernen.
Dies gilt auch für die Unternehmen in der Lieferkette – die Komponentenhersteller. Die Vernetzung der einzelnen Komponenten ist die Grundlage für die digitale Zustandsüberwachung und kann durch die Zulieferer vorangetrieben werden. Durch das Verbinden der einzelnen Bestandteile entsteht schlussendlich mehr Transparenz. Denn die Zulieferer erhalten erstmals Kontakt mit den Endkund:innen und ihren Produkten. Die Hersteller können wertvolle Daten über die Nutzung ihrer Produkte erhalten. So können zum Beispiel zusätzliche Beratungsdienstleistungen angeboten werden, um die optimale Nutzung der Produkte zu gewährleisten.
Eine Condition Monitoring Lösung besteht neben dem eigentlichen Produkt aus drei wesentlichen Bausteinen.
Zunächst werden die Zustandsdaten mittels Sensorik im Produkt erhoben. Die gewonnenen Daten werden über ein Gateway in die Cloud übermittelt. Dieses kann als Retrofit in bestehende Komponenten integriert oder in neue Produkte von Beginn an verbaut werden. Das Gateway ist der Schlüssel dazu, dass die Geräte, Maschinen oder Anlagen mit dem Internet verbunden sind. Über die Internetverbindung wird auch ermöglicht, dass ein Gerät online kommunizieren oder auf Online-Ressourcen zuzugreifen kann.
Wichtig ist eine einfache Installation des Gateways. Mittels Plug-and-Play richtet sich die Hardware selbst ein und verbindet das Produkt mit der Cloud. Protokolle wie RDP, SSH und VNC erlauben es, sich ortsunabhängig auf die Geräte aufzuschalten und bei Bedarf fernzusteuern. Zudem können die Daten auf dem Gateway bereits vorbehandelt werden (z. B. aggregieren). Man spricht in diesem Zusammenhang auch von “Edge Computing”. Over-the-Air-Updates sorgen dafür, dass die Komponenten immer mit der aktuellen Firmware ausgestattet sind.
Zusammengefasst fungiert das Gateway als Bindeglied zwischen dem Produkt und der Cloud. Es ist grundlegend für die Kommunikation mit der IoT-Plattform.
Natürlich kann es sein, dass die Produkte selbst internetfähig sind. In diesem Fall wird kein zusätzliches Gateway benötigt.
Die IoT-Plattform verbindet die Geräte mit den Anwendungen (Apps) für Kund:innen und Mitarbeiter:innen. Flotten- und Geräteverwaltung werden hierbei von der IoT-Plattform übernommen. Zudem regelt sie das Zusammenspiel der verschiedenen Komponenten. Die empfangenen Daten der Geräte werden verarbeitet und persistiert. Beispielsweise können Alarme und Benachrichtigungen versendet werden, wenn definierte Schwellwerte über- bzw. unterschritten werden. Schnittstellen zu wichtigen Unternehmensanwendungen wie den ERP-, CRM und PIM-Systemen erlauben eine reibungslose Integration in die unternehmenseigene IT-Landschaft.
Auch die Integration von Partnern und Kund:innen gelingt mittels Schnittstellen (APIs).
Häufig bringen IoT-Plattformen erste Dashboards und Möglichkeiten für die Auswertung der Daten mit sich. In vielen Fällen reichen diese aber nicht aus. Vor allem wenn die Überwachung der Daten für Partner und Kund:innen ermöglicht werden soll oder die unternehmenseigenen Service-Prozesse unterstützt werden. Das IoT Cockpit von tresmo schafft als erste Smart Product Plattform Abhilfe und macht die Daten allen Parteien zugänglich. Individuelle Apps erlauben im Anschluss die kundenorientierte und wirtschaftliche Nutzung der Daten.
Erfolgreiche Lösungen basieren auf der Vernetzung von Maschinen, Anlagen, Geräten und Produkten. Alleine die Erfassung und Visualisierung der Daten reicht aber nicht aus. Die eigenen Service-Mitarbeiter:innen sollen einfach und schnell die Produkte fernüberwachen und ggf. steuernd eingreifen können, wenn Probleme bestehen. Müssen sie trotzdem anreisen, haben sie die richtigen Ersatzteile bereits im Gepäck oder diese wurden bereits automatisch geordert. Lästige Dokumentationspflichten werden deutlich einfacher und die ordnungsgemäße Durchführung von Reparaturen, Instandhaltungen und Wartungen verlässlich sichergestellt. Den Bericht exportieren die Mitarbeiter:innen z.B. als PDF mit einem Klick. Die Kund:innen des Herstellers profitieren von wichtigen Hinweisen, Warnungen und Handlungsempfehlungen auf dem mobilen Endgerät. Bei Problemen haben sie sofort das richtige Handbuch digital und in der richtigen Sprache griffbereit. Kommen sie alleine nicht mehr weiter, schlägt die App die:den passende:n Ansprechpartner:in im Service vor. Das bedeutet Entlastung auf beiden Seiten. Auch bei der Nachbestellung. Verbrauchsmaterialien können beispielsweise bedarfsgerecht und einfach per Klick bestellt werden.
Diese Frage lässt sich einfach beantworten: Ja.
Denn die Grundlage für eine systematische und zuverlässige Zustandsüberwachung stellt ein passendes Konzept zur Zustandsüberwachung dar. Es hält fest, welche Datenpunkte in welcher Frequenz erfasst und aufgezeichnet werden sollen. Hierbei muss immer der Nutzen für die schlussendlichen Anwender:innen im Fokus stehen. Technisch ist mehr oder weniger alles möglich, aber welche Messwerte liefern tatsächlich einen Mehrwert? Ist diese Frage geklärt, können Entscheidungen bezüglich des Grades an Detailliertheit, technischer Ausstattung und Technologien geklärt werden.
Bei tresmo werden aus diesem Grund gemeinsam mit den Kund:innen in einem Workshop die Anforderungen und Ziele einer Condition Monitoring Lösung erarbeitet. So ist von Beginn klar, welche Mehrwerte geschaffen werden sollen.
Eine Condition Monitoring Lösung ist ein ganzheitlicher Ansatz der Zustandsüberwachung. Es geht nicht nur darum, die einzelnen Geräte, Maschinen oder Anlagen miteinander zu vernetzen und Daten zu sammeln. Vielmehr bietet eine umfassende Lösung – wie beispielsweise unser IoT-Cockpit – Funktionen wie eine Live-Ansicht aller Daten, Datenvisualisierung in Dashboards, Fehleranalysen und Benachrichtigungen bei Abweichungen oder kritischen Ereignissen und Exportmöglichkeiten. So werden Unternehmen oder Organisationen bei der Herausforderung unterstützt, den Überblick über relevante Daten zu behalten und bei Bedarf effektiver zu reagieren.
Condition Monitoring Software gibt es von unterschiedlichen Anbietern als fertige Lösungen auf dem Markt. Jedoch haben alle eine Schwachstelle: Die Programme können nur eine interne Ansicht anbieten. Die eigenen Mitarbeiter:innen können die Daten sehen und damit arbeiten. Das ist für einen Einsatz in der Industrie 4.0 ausreichend. Es gibt jedoch gibt es keinerlei Möglichkeit, von außen auf die Daten zuzugreifen und sie für Partner oder Endkund:innen zugänglich zu machen.
Das IoT Cockpit von tresmo bietet diesen externen Zugang. Außerdem ist das IoT Cockpit nicht nur eine verlässliche Lösung für reibungsloses Condition Monitoring. Darauf aufbauend können auch Digital Twins, Predictive Maintenance, Smart Services oder Pay-per-Use-Modelle umgesetzt werden.
