Maschinenüberwachung : Wie Mödlinger mit Beacon und Token Maschinen überwachen

Der Name ist irgendwie auch Programm: Beacons steht im Englischen für „Leuchtfeuer“. Und genau das machen sie dann eigentlich auch – sie senden Signale. Im Grunde handelt es sich bei den kleinen Hardware-Modulen also um simple und kostengünstige Bluetooth-Transmitter, die auf dem energiesparenden Bluetooth Low Energie (BLE)-Standard basieren. Die einzige Aufgabe der Beacons ist es, in regelmäßigen Zeitabständen Daten zum eigenen Standort zu senden – und das in einem Umkreis von bis zu maximal 30 Metern. Darüber hinaus können Beacons allerdings keinerlei weitere Daten übermitteln oder gar sammeln, weswegen sich konkrete Anwendungen auch erst im Bluetooth-Zusammenspiel mit einem Smartphone ergeben.

Die praktischen Anwendungen erweisen sich dann aber als recht vielfältig. Beispielsweise kann man Beacons dazu nutzen, den genauen Standort eines Smartphones (und damit seines Besitzers) zu ermitteln. So können Menschen intelligent und einfach durch große Gebäude, wie etwa Flughäfen gelotst werden. Die Suche nach den Toiletten oder bestimmten Shops war noch nie so einfach. Nähert sich der Smartphone-Besitzer dann einem bestimmten Beacon, können zusätzliche, kontextbasierte Interaktionen ausgelöst werden. Im besagten Flughafen-Beispiel könnten das beispielsweise hilfreiche Hinweise zur Sicherheitskontrolle sein. Letztere Funktion macht sich seit geraumer Zeit auch der Einzelhandel zu Nutze und spielt gezielt Informationen über Aktionen oder Sonderangebote aus, wenn sich der Smartphone-Besitzer direkt vor einem bestimmten Regal befindet: Informationen in Echtzeit, für eine relevante Zielgruppe, basierend auf deren Standort. Quasi der Wirklichkeit gewordene Traum eines jeden Marketeers, weswegen Beacons auch lange Zeit als neue Heilsbringer im Marketing betrachtet wurden. Großflächig durchgesetzt haben sie sich – aus den diversesten Gründen – bis heute aber nicht.

Ganz anders sieht’s da schon bei den Anwendungsmöglichkeiten in Fertigung und Logistik aus. „Gerade im industriellen Bereich kommen immer mehr Beacons zum Einsatz“, erzählt Klaus Starnberger, Geschäftsführer der gleichnamigen Starnberger Innovation & Technologie GmbH. „Sie werden beispielsweise dazu genutzt, um Standorte von Maschinen oder Werkzeugen zu ermitteln oder Daten für einen bestimmten Anlassfall bereitzustellen. Service-Techniker können Reparaturanleitungen, Wartungsaufträge oder Protokolle abrufen, ohne lange suchen zu müssen. Er bekommt alles vollautomatisch aufs Display geliefert, weil der Beacon die Maschine ja eindeutig identifiziert.“ Starnberger geht inzwischen noch einen Schritt weiter. Das Mödlinger Unternehmen hat die klassischen Beacons mit unterschiedlichen Sensoren aufgerüstet – und damit in so genannten „Tokens“ verwandelt. „Das können Bewegungssensoren genau so sein, wie Luftdruck-, Temperatur-, CO2-, Licht- oder Geräuschsensoren. Es kommt halt immer auf den jeweiligen Anwendungsfall an“, erklärt Starnberger.

Damit eröffnet sich dieser Technologie nun auch das interessante Feld der großflächigen Maschinenüberwachung. „Der Vorteil ist, dass hier kein Eingriff in die Maschinen nötig ist. Die Sensoren werden einfach außen befestigt, etwa dort wo es Vibrationen oder Bewegungen gibt. Natürlich kann ich damit auch Ventilzustände, Temperaturverläufe und ähnliches überwachen und aufzeichnen“, erklärt Starnberger. Die von den Tokens gewonnenen Daten werden dann mittels Gateway in die Cloud übermittelt. „Eine on premises-Lösung ist zwar auch denkbar, die Cloud ist da aber viel schneller und trotzdem sicher.“ Besonders vorteilhaft ist hier die Tatsache, dass die dazugehörige Software sehr flexibel und einfach einzurichten ist. „Im Grunde brauche ich pro Token nur ein paar Minuten sowie ein paar Mausklicks“, so Starnberger.

Umgesetzt wurde eine solche Überwachungslösung übrigens bereits bei der Schweizer Schleuniger-Gruppe, einem Ausrüster in der kabelverarbeitenden Industrie. Nach einem halben Jahr Pilotphase geht man dort jetzt gerade in den Regelbetrieb über. Schleuniger setzt die Mödlinger Technologie unter anderem bei ihren Kabelschnittmaschinen ein und errechnet anhand der gewonnenen Daten deren Betriebszustand. Beispielsweise werden der jeweilige Rüstzustand und sämtliche Schnittvorgänge aufgezeichnet, wodurch sich anhand der konkreten Beanspruchung besser erkennen lässt, wann ein Werkzeug ausgetauscht werden muss. „Früher geschah das einfach in bestimmten, festgelegten Zeitabständen, heute kann man viel genauer sagen, wann ein Werkzeug voraussichtlich abgenutzt sein wird und erneuert werden muss. Das erspart in der Folge unnötige Werkzeugkosten oder teure Maschinenausfälle“, so Starnberger. Anders formuliert: Die Auslastung bzw. Beanspruchung kann besser ins Monitoring und die Wartung von Maschinen einfließen.

Damit wäre dann auch ein großer erster Schritt in Richtung Predictive Maintenance getan. „Das ist in der Fertigung sowieso ein großes Thema. Wenn ich jetzt konkrete Daten über die Belastungen einer Maschine habe, dann kann ich auch vorausschauend handeln. Und genau das liefern die Tokens. Für mich sind sie eine Art Schweizer Messer zum Erfassen von Maschinenzuständen“, ist Starnberger überzeugt. Interessantes Detail am Rande: Die Tokens werden von Starnberger in Mödling entwickelt und im Burgenland gebaut: Alles in allem Technologie „Made in Austria“.

Der Einsatz von Tokens bietet der Industrie natürlich auch abseits der Maschinenüberwachung zahlreiche Vorteile – etwa bei der Optimierung von Arbeitsprozessen: Mitarbeiter können schneller an ihren Einsatzort gelotst werden und erhalten dort alle Informationen (oder vielleicht auch spezielle, ortsbezogene Sicherheitshinweise), die sie für ihren Auftrag benötigen. Die Suche nach Werkzeugen, Handbücher oder Umrüstaufträge entfällt durch die automatische Bereitstellung.

Oder aber der Fertigungsleiter geht mit seinem Smartphone durch die Produktionsstätte und kann Echtzeitinformationen von Maschinen, wie etwa Stillstandzeiten oder Ausfälle, ortsgebunden ablesen. Sammelt man diese Informationen dann in einem Business Intelligence-Tool (BI), lassen sich übersichtliche Analysen zu einzelnen Maschinen und deren Auslastung anzeigen. Gibt es temperaturabhängige Produktionsprozesse, können diese ebenfalls lückenlos überwacht und protokolliert werden. Ebenso wie Bauteile oder Maschinen, die Alarm auslösen, wenn sie ungeplant bewegt werden. Ein hohes Optimierungspotenzial bietet sich zudem bei der Fertigung von hochwertigen Anlagenkomponenten: Mitunter können hier nämlich sämtliche Werkstücke mit Tokens ausgerüstet werden, womit sich in der Folge eine verbesserte Steuerung der logistischen und industriellen Prozesse ergibt.