Success Story: Von Condition Monitoring bis Unified Namespace mit netFIELD

Die Güdel Group AG aus dem schweizerischen Langenthal ist ein weltweit tätiger Anbieter von Maschinenkomponenten und anspruchsvollen Automatisierungslösungen. Das Produktspektrum reicht von Linearachsen über Verfahrensachsen für Roboter bis hin zu Mehrachsportalen. Darüber hinaus umfasst es zugehörige Komponenten wie Getriebe, Linearführungen, Zahnstangen und Ritzel. Das Schweizer Familienunternehmen ist unter anderem für die sogenannte siebte Roboterachse bekannt. Dadurch lässt sich ein Roboterarm mithilfe einer Linearachse entlang einer Produktionslinie mobil einsetzen.  Mit seinem Portfolio bedient Güdel eine Vielzahl von Branchen, allen voran die Automobilbranche. Speziell in der Pressenautomation – also der automatisierten Produktion von Karosserieteilen in Highspeed-Fertigungslinien – müssen die Achssysteme und Portale höchste Anforderungen erfüllen. Darüber hinaus werden die hochwertigen Automatisierungslösungen unter anderem auch in der Logistik-, Lebensmittel-, Holz- oder Medizinindustrie eingesetzt.

Nachdem IoT-Lösungen im industriellen Umfeld zunächst nur zögerlich eingesetzt wurden, beobachtete Güdel in den letzten Jahren eine rasant steigende Nachfrage nach innovativen Produkten und Services. Vor allem in hochautomatisierten Bereichen wie der Automobilindustrie wurde die IIoT-Fähigkeit von Anlagen und Komponenten zunehmend zu einer Schlüsselkompetenz. Dies veranlasste das Unterneh-men im Jahr 2019 dazu, den Startschuss für konkrete eigene Entwicklungen im IIoT-Bereich zu legen. Zunächst evaluierte Güdel dafür eine Reihe verschiedener Gateway-Lösungen als Schnittstelle zwischen IT- und OT-Systemen, die einen breiten Katalog von Anforderungen erfüllen mussten. Dazu gehörten unter anderem ein hohes Maß an Flexibilität hinsichtlich verschiedenster Kommunikationsprotokolle und Schnittstellen sowie ein effizientes Hard- und Softwaremanagement. Die Edge-Gateways von Hilscher und das damit zusammenhängende, ganzheitliche netFIELD-Ökosystem erfüllten schließlich alle Aspekte – von der Multiprotokollfähigkeit der Gateways, über das Cloud-Portal netFIELD.io bis zum einfachen Deployment containerisierter Software-Pakete auf die Geräte.

Als erstes fertiges IoT-Produkt entwickelte Güdel das Rollen Condition Monitoring (RCM) für Verfahrachsen und Portale. Die Rollen eines Wagens, der über eine Achse fährt, tragen von allen Komponenten die größte Last und sind somit der höchsten Abnutzung unterworfen. Beim RCM erhalten Kunden von Güdel ein fertiges Gesamtpaket. Dieses besteht aus einer Evaluation Unit, die am Wagen sitzt und Vibrationsdaten in Relation zur Geschwindigkeit auswertet. Die Auswerteeinheit übermittelt die Daten schließlich an das netFIELD Compact Edge Gateway von Hilscher, welches die weitere Verarbeitung, Speicherung und Darstellung der Daten übernimmt und im Schaltschrank montiert ist. Auf diesem lassen sich über das Cloudportal netFIELD.io beliebige Software-Container ausrollen – zum Beispiel um die Messdaten über ein GUI (Graphical User Interface) im Cloudportal myGüdel zu visualisieren. Bei Grenzwertüberschreitungen diverser Parameter können zudem auch Interaktionen ausgelöst werden, wie das Versenden von Alarmen per E-Mail. Güdels Kunden profitieren in vielerlei Hinsicht von diesem Paket. Das RCM verhindert unerwartete Produktionsausfälle, stellt die Produktionsqualität sicher und ermöglicht eine effiziente Wartungsplanung. 

„Bei der Entwicklung des Rollen Condition Monitoring hat uns Hilscher maßgeblich den Weg geebnet“, erklärt Christoph Pfister, Senior SW Development Engineer – Digital Products bei Güdel.  „Mit dem grundlegenden Ansatz für die Applikationsentwicklung, welchen wir in den Hilscher-Seminaren kennengelernt haben, konnten wir sehr pragmatisch ein Minimum Viable Product (MVP) entwickeln. Dies half uns, zügig in die Themen IoT, Docker und Cloud reinzukommen, der Managementebene frühzeitig Ergebnisse zu liefern und somit unsere weitere Entwicklungsarbeit zu pushen.“ 

Daten erfassen 

• Messen der Vibrationen und Geschwindigkeiten 
• Die Vibrationen werden durch den Beschleunigungssensor ermittelt   

Auswertung der Daten 

• Auswerten der Vibrationsdaten in Relation zur Geschwindigkeit 
• Übermittlung der Daten von der Auswerteeinheit zum CM Computer   

CM Computer 

• Visualisierung der Zustände auf dem Dashboard 
• Speichern der Daten 
• Zugang zu Betriebsdaten aus der Vergangenheit   

• Schnelle Entwicklung eines Minimum Viable Products (MVPs) für digitale Dienste   
• netFIELD-Ansatz bildet eine ideale Grundlage für eine agile DevOps-Anwendungsentwicklung   
• Multiprotokollfähigkeit sorgt für eine zuverlässige Kommunikation in unterschiedlichen Umgebungen 
• Einfaches Gerätemanagement und Deployment