B&R kündigt erste Cloud-Applikation an, um Maschinen zu optimieren

Maschinenstatus im Blick

B&R kündigt erste Cloud-Applikation an

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Mit der Übernahme von B&R durch ABB ist auch die ABB-Ability-Plattform näher an die B&R-Kunden herangerückt. Ein erstes konkretes Produkt ist der Asset Performance Monitor, mit dem der Anwender alle Maschinen stets im Blick halten kann, wie René Blaschke, Product Manager Industrial IoT bei B&R, im Interview erläutert. Mit der ersten B&R-Cloud-Applikation lassen sich Maschinen optimieren und das Serviceangebot ausbauen.

Interview: Armin Barnitzke, stellvertretender Chefredakteur der Schwesterzeitschrift Automationspraxis

elektro AUTOMATION: Herr Blaschke, welche Möglichkeiten bieten sich Maschinenbauern mit dem Asset Performance Monitor?

René Blaschke: Der Asset Performance Monitor bietet Maschinenbauern die Möglichkeit, aus der Ferne den Zustand ihres Maschinenparks abzufragen. Die Cloud-Applikation erfasst rund um die Uhr Daten wie Produktionsrate, Energieverbrauch oder Temperatur, bereitet diese Daten auf und stellt sie übersichtlich dar. Zudem berechnet sie automatisch Key-Performance-Indikatoren (KPIs) – etwa die Gesamtanlageneffektivität. Auf Basis dieser Informationen lassen sich dann zum Beispiel Maschinen laufend optimieren und der Maschinenbauer kann seinen Kunden einen besseren Service anbieten.

elektro AUTOMATION: Sie versprechen, dass Ihre Cloud-App neue Geschäftsmodelle für Maschinenbauer ermöglicht. Wie können wir uns das vorstellen?

Blaschke: Eine Möglichkeit ist ‚Upgrade as a Service‘: Der Maschinenbauer kann aus der Ferne die Maschinensoftware updaten – wie bei einem Smartphone. Die Upgrades stellt er dem Maschinenbetreiber in Rechnung. Dabei muss er nicht selber zur Maschine fahren und vor Ort Änderungen vornehmen. Das gleiche Prinzip gilt bei zusätzlichen Maschinenfunktionen, die einfach per Update freigeschaltet werden.

elektro AUTOMATION: Und wie funktioniert das Geschäftsmodell für B&R?

Blaschke: Da es sich um eine Software-Lösung handelt, verdienen wir unser Geld mit Lizenzgebühren. Für jede Maschine, die Daten an die App schickt, wird eine Lizenzgebühr fällig. Die tatsächliche Höhe der Gebühren richtet sich nach den genutzten Funktionen und der Gesamtanzahl der Maschinen, die an die App angebunden sind.

elektro AUTOMATION: Der Asset Performance Monitor basiert auf ABB Ability. Welche Ability-Funktionen nutzen Sie?

Blaschke: Wir nutzen zum Beispiel die Ability-Funktionen zur Datenaufbereitung, dazu gehören vorgefertigte Diagramm-Templates. Zudem verwenden wir das Informationsmodell von ABB Ability. Somit werden wir in Zukunft neue Ability-Funktionen jederzeit einfach nutzen können.

elektro AUTOMATION: ABB überwacht auch seine installierten Roboter weltweit auf der ABB-Ability-Plattform. Gibt es hier Synergien? Gerade Machine Learning lebt schließlich davon, viele Daten zur Verfügung zu haben.

Blaschke: Wir sind in sehr engem Kontakt mit der ABB-Division Robotik & Antriebe und tauschen uns regelmäßig aus. Unser primärer Fokus liegt derzeit allerdings darauf, unsere erste Cloud-Applikation zur Serienreife zu bringen. Weitere Schritte werden folgen.

elektro AUTOMATION: Spielen Künstliche Intelligenz (KI) und Machine Learning für Sie überhaupt eine Rolle?

Blaschke: Definitiv, wir haben zum Beispiel gerade umfangreiche Machine-Learning-Algorithmen in unser integriertes Vision-System implementiert. Mit ABB Ability haben wir nun eine hervorragende Plattform, um auch unsere zukünftigen Cloud-Anwendungen mit KI-Funktionen und Machine Learning auszustatten.

elektro AUTOMATION: Wo werden die Daten gehostet, die mit Ihrer Applikation gesammelt werden?

Blaschke: ABB Ability basiert auf Microsoft Azure. Die Azure-Infrastruktur sorgt dafür, dass alle ABB Ability Services rund um den Globus zuverlässig verfügbar sind. So kann auch entsprechend auf regulatorische Vorgaben reagiert werden; zum Beispiel die Daten deutscher Kunden in Deutschland gehostet werden.

elektro AUTOMATION: Und wie kommen die Daten von der Maschine in die Cloud?

Blaschke: Um die Daten zu sammeln, wird eine Maschine oder eine Produktionslinie über ein Edge-Device an die Cloud angeschlossen. Das Edge-Gerät erhält die Daten mittels OPC UA von der Maschinensteuerung, bereitet diese Daten auf und sendet sie mit dem MQTT-Protokoll in die Cloud. Der Edge-Device stellt automatisch eine Verbindung mit der ABB Ability Cloud her und installiert die nötige Software. Der Vorgang läuft nach dem Prinzip Plug-and-play ab – ganz ohne zusätzlichen Aufwand.

elektro AUTOMATION: Ist das soeben erwähnte Edge-Device ihr Produkt Orange Box?

Blaschke: Nein, das ist eine separate Lösung, denn die Orange Box ist für IoT-Nachrüstungen bei Bestandsanlagen gedacht. Damit lassen sich auch aus Steuerungen von Drittherstellern Daten auslesen, und zwar in Echtzeit. Das ist bei der Cloud-Applikation gar nicht notwendig.

elektro AUTOMATION: Ab wann gibt es den Asset Performance Monitor zu kaufen?

Blaschke: Die Applikation läuft seit einiger Zeit mit zwei Pilotkunden im Beta-Test. Diesen Beta-Test weiten wir jetzt aus und werden Mitte 2019 das Produkt weltweit ausrollen. Die Applikation an sich läuft schon hervorragend, aber wir wollen sie erst als Serienprodukt anbieten, wenn wir das Optimum an Usability herausgeholt haben. Unser Anspruch ist, dass die App mit zwei einfachen Schritten zu nutzen ist: Das Edge-Device wird mit dem Internet verbunden und der Maschinenbauer loggt sich im Cloud-Service ein. Alles andere wird automatisch passieren.

elektro AUTOMATION: Sind weitere Applikationen geplant?

Blaschke: Absolut. Der Asset Performance Monitor ist nur der Anfang. Wir werden unser Portfolio in diesem Bereich in den nächsten Jahren massiv ausbauen. Beim Thema Predictive Maintenance bieten sich zum Beispiel sehr viele Möglichkeiten – besonders in Verbindung mit den Themen KI und Machine Learning.

www.br-automation.com

Weitere Details zum Angebot rund um IoT-Lösungen:

hier.pro/lKYes

Messe SPS IPC Drives 2018: Halle 7, Stand 114/206


René Blaschke, Product Manager Industrial IoT, B&R
Bild: B&R

„Mit ABB Ability haben wir nun eine hervorragende Plattform, um auch unsere zukünftigen Cloud-Anwendungen mit KI-Funktionen und Machine Learning auszustatten.“


PLUS

Asset Performance Monitor

Mit dem Asset Performance Monitor bietet B&R seine erste Cloud-Applikation an. Die Applikation basiert auf der Cloud-Plattform ABB Ability, auf der ABB seine digitalen Lösungen aufsetzt.

  • Arbeitsweise:
    Der Asset Performance Monitor erfasst rund um die Uhr Daten wie Produktionsrate, Energieverbrauch oder Temperatur. Der Anwender legt fest, welche Informationen er benötigt und die Anwendung berechnet automatisch Key-Performance-Indikatoren (KPIs) – etwa die Gesamtanlageneffektivität. Die Applikation bereitet die Daten auf und stellt sie übersichtlich dar.
  • Offene Architektur:
    Um die Daten zu sammeln, wird eine Maschine oder eine Produktionslinie über ein Edge-Device angeschlossen. Der PC erhält die Daten mittels OPC UA von der Maschinensteuerung und gibt sie mit dem MQTT-Protokoll an die Cloud weiter. Das Edge-Device stellt automatisch eine Verbindung mit der ABB Ability Cloud her und installiert die nötige Software.
  • Plattform:
    Die Cloud-Anwendung von B&R läuft auf ABB Ability. Für Sicherheit und Integrität der gespeicherten Daten sorgen die Verwendung modernster Sicherheitsstandards und Übertragungsprotokolle. Über die Infrastruktur von Microsoft Azure sind alle ABB Ability Services rund um den Globus verfügbar.

Intelligente Transportsysteme macht mapp Trak einfach handhabbar
Bild: B&R

INFO

Systemintegration bei Industrie-4.0-Transportsystemen

2017 stellte B&R das Industrie-4.0-Transportsystem Acopostrak vor – ein System für den Werkstücktransport mit unabhängig voneinander ansteuerbaren Shuttles (siehe elektro AUTOMATION 04/2018, S. 32ff: ‚Losgröße 1 zu den Kosten der Massenproduktion‘). Mit der Systemsoftware mapp Trak wird dieses intelligente Transportsysteme nun einfach handhabbar. Es erleichtert das Engineering und optimiert die Time-to-market für Produkte. Die Software basiert auf einer prozessorientierten Programmierung und verfügt über eine integrierte Simulation. Mit mapp Trak kollidieren die Shuttles nicht am Track, sie überfahren keine virtuellen Barrieren und die konfigurierbaren Geschwindigkeitsbeschränkungen werden eingehalten. Auch ein FDA-konformes Tracking ist einfach umsetzbar. Die Software verknüpft dazu die Produktdaten mit den jeweiligen Shuttles und macht die Produktherstellung so lückenlos nachverfolgbar.

  • Prozessorientierte Programmierung:
    In mapp Trak wird das Tracksystem prozessorientiert programmiert. Der Applikationssoftware-Ingenieur legt Regeln fest, wie sich die Shuttles am Track verhalten sollen. Die Regeln werden aktiv, wenn Shuttles virtuelle Triggerpunkte am Track passieren. Bewegungsabläufe lassen sich so effizient implementieren und der Programmieraufwand für die einzelnen Shuttles reduziert sich erheblich.
  • Simulation für effizienten Betrieb:
    Mit der in mapp Trak integrierten Simulation kann der Entwickler zum Beispiel austesten, mit wie vielen Shuttles und bei welcher Geschwindigkeit die Applikation die höchste Produktivität aufweist. Die Simulation und die reale Anlage verwenden die gleiche Systemsoftware, wodurch ein Wechsel zwischen Simulation und realem Betrieb jederzeit möglich ist. Wie sich die Shuttles in Interaktion mit zusätzlichen mechanischen Elementen wie Robotern verhalten, kann mit B&R Scene Viewer visualisiert werden.

Ergänzend ermöglicht B&R auch die sichere Zusammenarbeit von Mensch und Acopostrak (Mensch-Track-Kollaboration) – ohne trennende Schutzeinrichtung. Dazu wurden fünf Sicherheitsfunktionen integriert: Safe Torque Off (STO), Safely Limited Speed (SLS), Safely Limited Force (SLF), Safe Direction (SDI) und Safe Maximum Speed (SMS). Diese Funktionen ermöglichen sichere Handarbeitsplätze am Track, indem Shuttle-Geschwindigkeit und Kraft der Shuttles sicher begrenzt werden. In anderen Bereichen des Tracks fahren die Shuttles mit voller Dynamik. Die Grenzwerte für sichere Geschwindigkeit und sichere Kraft werden während der Laufzeit durch die sichere Applikation berechnet sowie aktiviert und deaktiviert. Das Gewicht der Shuttles wird bei der Berechnung der sicheren Geschwindigkeit miteinbezogen. So können unterschiedlich schwere Shuttles mit der jeweils maximal möglichen sicheren Geschwindigkeit fahren, ohne eine Gefährdung für den Menschen darzustellen.

Details zu Acopostrak: hier.pro/jQGgc

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