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Anlagen dezentral steuern und überwachen

Anschluss an Industrie 4.0

Viele kleine und mittlere Unternehmen haben Nachholbedarf beim Thema Anlagenmonitoring. Konventionelle Überwachungssysteme sind für sie meist zu teuer. Das IoT-Portal Ubix will diese Lücke füllen.

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Prozesse und Feldgeräte, wie in dieser Industrieanlage, können mit Ubix dezentral überwacht und analysiert werden. Bild: Ubix

In einem Interview mit einer Flensburger Lokalzeitung erklärte Ubix-Geschäftsführer Gerd Witzel in einfachen Worten den Zweck seines Unternehmens. Ubix, so Witzel, sei das industrielle Pendant zum ferngesteuerten Smart Home: Biogasanlagen, Futtermittel-Silos, virtuelles Kraftwerk, automatisierte Zählerauslesung, Anlagenüberwachung samt Messungen. Mit der Applikation seien alle aufgeschalteten Anlagen weltweit einsehbar.

Den Vorteil von Ubix beschreibt der Geschäftsführer so: Die skalierbare IIoT-Plattform ist relativ einfach zu bedienen und kann ohne großen Aufwand in bestehende Systeme eingebunden werden. Durch den cloudbasierten Software-as-a-Service-Ansatz ist die Plattform im Vergleich zu konventionellen Steuerungs- und Überwachungslösungen deutlich günstiger und auch für den Einsatz in kleineren Anlagen geeignet.

„Die Ubix-Plattform bietet eine Vielzahl an Schnittstellen, um branchenübergreifend unterschiedliche Leitsysteme und Steuerungen zur Anlagenüberwachung einzubinden", beschreibt Torsten Kraemer, Leiter Projects & Solutions bei Ubix, den Ansatz der Plattform.

Als Beispiel nennt er das Monitoring industrieller Armaturen: Sensoren erfassen die Zustands- und Diagnoseinformationen einzelner Komponenten wie Pumpen oder Ventile vor Ort und übertragen diese zum Beispiel per Wireless-Hart an ein Mobilfunk-Gateway. Weil das Gateway die Daten per Funk überträgt, muss es nicht in das Produktions-Netzwerk eingebunden werden. Das vereinfache das IT-Security-Management. Im Ubix-Portal wertet eine Software beispielsweise Schwingungs- und Temperaturwerte der Pumpe aus. Eine Ampel visualisiert ihren Zustand. Leuchtet sie gelb, bleibt noch ein Zeitpuffer von einigen Tagen, bevor die Pumpe gewartet werden muss. Sobald die Ampel umschaltet, informiert die Portalsoftware den Servicemitarbeiter. Dieser kann sich im Portal einwählen, die aktuellen und historischen Werte der Pumpe ansehen und die notwendigen Wartungsarbeiten einleiten.

Der Anwender benötigt nur einen Browser

„Der Anlagenbetreiber erhält über das Portal eine Vielzahl von Auswerte- und Überwachungsfunktionen. Für die Nutzung benötigt er nur seinen Browser. So kann er auf Live-Daten zugreifen, Alarme konfigurieren oder ein periodisches Reporting einrichten. Wichtige Kennzahlen können in einem Dashboard visualisiert werden. Außerdem lassen sich anlagenspezifische Dokumente wie Bedienungsanleitungen oder Betriebsgenehmigungen im Portal hinterlegen", beschreibt Manager Kraemer.

Zugriff über das Mobilfunknetz

Mit dem Mobilfunk-Gateway MC100 von MC Technologies stellt Ubix eine Schnittstelle bereit, um den Fernwartungszugriff über die Mobilfunk-Verbindung zu ermöglichen.

„Das Gateway MC100 ist offen für anlagenspezifische Schnittstellen, hat ein hochwertiges 3G- oder 4G-Mobilfunkmodul eingebaut und verfügt bereits über ein vorinstalliertes und frei programmierbares Linux. Damit können wir unterschiedlichste Anlagen immer mit der gleichen Software anschließen", sagt Kraemer. Das Gateway enthält digitale und analoge Ein- und Ausgänge und kann optional erweitert werden, um beispielsweise individuelle Maschinen- oder Sensorschnittstellen, WLAN, eine M-Bus-Schnittstelle oder das MQTT-Protokoll bereitzustellen. Die internen Schnittstellen sind für applikationsspezifische Erweiterungen offen gelegt. Die Daten werden auf dem integrierten Flash-Speicher und einer Micro SD-Karte gespeichert.

Das MC100 wurde für industrielle IoT/M2M-Anwendungen entwickelt, hat bereits ein 3G- oder 4G-Mobilfunkmodul an Bord und ist mit einem vorinstalliertem Linux frei programmierbar. Bild: MC Technologies

 

Ubix liefert die Infrastruktur

Das Monitoring einer Komponente oder einer ganzen Anlage könne mit Ubix auf sehr einfache Art und Weise umgesetzt werden, bekräftigt Kraemer. „Sie müssen sich keine Gedanken über Schnittstellen, Datenerfassung, Kosten der Datenübertragung, Datenverschlüsselung oder autorisierte Zugriffe machen. Mit dem Ubix-Portal ist die notwendige Infrastruktur bereits vorhanden." Alle notwendigen Bestandteile für den Anschluss einer industriellen Anlage werden bei Ubix fertig konfiguriert und danach an den Betreiber geschickt. Dieser kann die Übertragungskomponenten vor Ort ohne fremde Hilfe in Betrieb nehmen. Sobald die Anlage angeschlossen ist, baut das Mobilfunk-Gateway automatisch eine Verbindung zum Portal auf. Ab diesem Zeitpunkt stehen alle Funktionen für Überwachung, Kontrolle und Betriebsführung zur Verfügung. Das Mobilfunk-Gateway überprüft laufend die Verfügbarkeit der Datenverbindung. Das umfasst die Übertragung ins Mobilfunknetz, ins Internet und schließlich zum zentralen Portal. Die einzelnen Stufen werden zyklisch getestet, ausgefallene Verbindungen neu aufgebaut. Ist eine Datenverbindung unterbrochen, werden die laufenden Sensor- und Anlagendaten mit einem Zeitstempel versehen und zunächst auf einer SD-Karte des Gateways zwischengespeichert

Eine integrierte Firewall schützt das Gateway vor unbefugten Zugriffen. Außerdem werden bei der Authentifizierung der Gegenstelle Zertifikate verwendet, die den Empfänger eindeutig identifizieren. Schließlich wird die Transportstrecke bei der Übertragung der Daten über einen virtuellen Datentunnel (Virtual Private Network, VPN) sicher Ende-zu-Ende verschlüsselt. Ubix betreibt das Portal überdies in einem sicherheitszertifizierten Rechenzentrum, das deutschen Datenschutzstandards unterliegt.

 

 

Martin Ortgies, Fachjournalist aus Hannover
Erschienen im "Industrieanzeiger" 28.18