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Zentral, automatisiert und effizient

Maschinenwartung per M2M-Kommunikation
Zentral, automatisiert und effizient

Fernwartungslösungen, die eigenständig Daten austauschen, sind überall dort interessant, wo Maschinen und Anlagen automatisiert und standortunabhängig überwacht und gewartet werden müssen. Technische Grundlage dafür ist Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M), die im industriellen Bereich besonders im Service Effizienz- und Kostenvorteile bietet.

DER AUTOR Joachim Hauck ist M2M Sales Manager Connected Products bei Vodafone GmbH in Düsseldorf

Bei deutschen Industrieunternehmen nimmt der Anteil von Dienstleistungen am Gesamtumsatz weiter zu. So zeigt eine kürzlich durchgeführte Umfrage des VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau), dass die Verbandsmitglieder bereits 20 % ihres Umsatzes mit Serviceleistungen erzielen. Wartungsverträge und andere Service-Angebote sind für die Hersteller jedoch nicht nur als Umsatzträger von Bedeutung: Sie bieten darüber hinaus die Chance, sich vom Mitbewerb zu differenzieren und den Kunden attraktive Angebote zu machen, die zur Kundenbindung beitragen. Allerdings stellt das Servicegeschäft die Hersteller auch vor neue Herausforderungen.
Schneller Service weltweit
Gerade die Wartung und Überwachung vor Ort bedeutet für Unternehmen häufig einen hohen personellen und damit auch finanziellen Aufwand. Bei global agierenden Konzernen, deren Maschinen und Anlagen in Produktionsstätten weltweit stehen, fallen oft hohe Reisekosten an, da die jeweils benötigten hochspezialisierten Maschinen- und Servicetechniker rund um den Globus eingesetzt werden müssen. Auch die Geschwindigkeit des Service leidet darunter, wenn das Personal erst über große Entfernungen anreisen muss. Fernwartungs- und -überwachungslösungen auf Basis von M2M-Kommunikation können helfen, diese Herausforderungen zu meistern. So lassen sich die anfallenden Servicekosten bei gleichzeitiger Steigerung der Servicequalität um bis zu 30 % reduzieren. Seit 2008 ist sowohl die Zahl der Remote-Service-Dienstleister als auch die der Maschinen mit einer Fernwartung stark gestiegen.
Zwei Varianten der Vernetzung
Die Art der technischen Umsetzung kann dabei variieren. So werden bei gängigen Re-mote-Service-Lösungen häufig die überwachten Geräte per Festnetz-Datenverbindung angebunden. Diese Lösung geht jedoch mit einer deutlich eingeschränkten Flexibilität einher, da der Standort der Maschinen immer von einer Anschlussmöglichkeit an die Datenleitung abhängig ist. Auch kann der Betreiber eines Standorts die Nutzung der Leitungen aus Sicherheitsgründen untersagen. Diese Nachteile gibt es bei der Nutzung einer M2M-Datenverbindung per Mobilfunk nicht. Entscheidend ist hier lediglich, dass ein Mobilfunknetz verfügbar ist. Der Austausch der Informationen zwischen den Geräten und dem IT-System des Kunden bzw. der zentralen Applikationssoftware erfolgt dann per M2M-SIM-Karte innerhalb einer nach außen gesicherten Netzwerkumgebung. Dies garantiert, dass Unbefugte keinen Zugriff zu dem System erhalten. Zusätzliche Sicherheitskomponenten wie eine Firewall oder der Zugriff nur nach Freigabe durch den Kunden können im Gesamtkonzept ergänzt werden.
Damit die Wartung per Mobilfunkverbindung (RMCS) zuverlässig und fehlerfrei funktioniert, sind drei zentrale Bestandteile nötig: Bei der Maschine, die überwacht werden soll, sorgt ein M2M-Terminal für eine sichere Anbindung der Anlage und eine reibungslose Datenübertragung über das Mobilfunknetz. Die Datenübertragung in Richtung Mobilfunknetz erfolgt dabei über eine integrierte M2M-SIM-Karte, mit der Maschine wird das Terminal über standardisierte Schnittstellen (RS-232, USB oder Ethernet) verbunden. Die Maschinendaten werden vom M2M-Terminal über das Mobilfunknetz an das IT-System des Maschinenbauers übertragen. Dort werden die Messwerte dann ausgewertet und visuell aufbereitet. Sollten dabei einzelne Werte signifikant von der Norm abweichen, wird vollautomatisch ein Alarm abgesetzt. Die Datenübermittlung kann dabei über schmalbandige 2G-Verbindungen erfolgen, natürlich werden aber auch höhere Datenraten unterstützt: Bis zu 5 Mbit/s in Richtung Mobilfunknetz sind derzeit technisch möglich.
Global verfügbare Datenverbindung
Der zweite wichtige Bestandteil ist eine zuverlässige mobile und global verfügbare Datenverbindung. Entscheidend ist, einen Mobilfunk-Provider zu haben, der sowohl durch Netzqualität als auch -abdeckung überzeugt. Vodafone bietet hierbei als international aufgestelltes Telekommunikationsunternehmen beides – und dank Global-SIM sogar weltweit. Diese SIM-Karten sind so konfiguriert, dass sie sich in Mobilfunknetze weltweit einwählen können. Somit können die SIM-Karten über die komplette Lebensdauer der Geräte verwendet werden – egal, ob das Gerät an einem Standort bleibt oder umzieht.
Verwaltet werden die M2M-SIM-Karten mit Hilfe eines speziellen Management- und Serviceportals. Die globale M2M-Plattform von Vodafone ermöglicht eine SIM-Karten-Verwaltung per Webportal oder per automatischer Schnittstelle (API), die direkt an das Kunden-IT-System angeschlossen werden kann. Dabei werden Informationen über die übertragenen Datenmengen, den Status der SIM-Karten und Datenübertragungen sowie Möglichkeiten zur Alarmierung bei Überschreitung von Grenzwerten bereitgestellt. Wenn beispielsweise eine vorher definierte Datenmenge pro SIM-Karte und Zeiteinheit überschritten wird, wird automatisch ein Alarm ausgelöst und der jeweils zuständige Administrator informiert. Außerdem können per Fernzugriff durch den Maschinenbauer sowohl neue SIM-Karten aktiviert als auch SIM-Karten bei Verdacht eines technischen Fehlers der Datenübertragung oder bei Verdacht auf Missbrauch gesperrt werden.
Portal als Teil der Gesamtlösung
Die Daten und Informationen der verteilt angebundenen Maschinen laufen in einem zentralen Applikationsportal zusammen, das entweder als Webportal genutzt oder bei Bedarf in die IT-Landschaft des Unternehmens eingebunden werden kann. Dieses Portal wird von Vodafone als Teil der Gesamtlösung angeboten und beinhaltet die kundenspezifische Aufbereitung und Darstellung der übertragenen Maschinendaten. Entsprechend den Kundenwünschen können die Daten in verschiedenen Formaten dargestellt werden; zum Beispiel in Grafiken, Tabellen oder in Textform. Zusätzlich können die Anwender Alarmierungen per SMS, Email oder Anruf einrichten. Ein modulares System erlaubt die Anpassung der Portaldarstellung an die jeweiligen Anforderungen der Kunden. ge

PRAXIS PLUS
Unternehmen, die eine RMCS-Lösung implementieren wollen, sollten darauf achten, eine umfassende Ende-zu-Ende-Lösung zu implementieren, die von Beginn an über alle benötigten Komponenten verfügt. Integrated RMCS von Vodafone bietet zusätzliche Vorteile aufgrund des weltweiten Netzes des Anbieters. So ist ein globaler Einsatz problemlos möglich und Unternehmen erhalten alles aus einer Hand – Komponenten, Datenverbindung und Support.
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