Dieser Artikel umfasst folgende Themen:
- Was ist Fernüberwachung (Remote Monitoring) und welche Anwendungsmöglichkeiten gibt es?
- Was Condition Monitoring und Fernüberwachung darstellen und welche Rolle sie in der Industrie 4.0 spielen
- Wie sich Condition Monitoring von der Fernüberwachung (Remote Monitoring) unterscheidet
- Die industriellen Lösungen, die eine Fernüberwachung ermöglichen
- Die Vorteile der Fernüberwachung für den Industriesektor
Die Industrie 4.0 führt neue Wege ein, um alte Aufgaben zu erledigen. Die durch die Industrie 4.0 ermöglichten Lösungen sind in der Lage, eine „Lights-out“-Fabrik zu liefern, in der manuelle Arbeit auf ein Minimum reduziert wird, während Maschinen dezentralisierte Entscheidungen treffen. Die 4. industrielle Revolution zielt auch darauf ab, die Sicherheit von Industriearbeitern zu optimieren und die Maschinenauslastung durch Condition Monitoring und Fernüberwachungsstrategien zu verbessern.
Unterscheiden sich Fernüberwachung und Condition Monitoring?
Um die Produktivität einer Fabrik zu verbessern, müssen die Anlagen im Fertigungsbereich während der Produktionszyklen mit ihrer optimalen Kapazität arbeiten. Um sicherzustellen, dass die Produktionsanlagen optimal arbeiten, müssen Parameter, die die Maschinenauslastung verfolgen, erfasst und analysiert werden, um festzustellen, wie optimierte Bedingungen wiederhergestellt und über einen längeren Zeitraum aufrecht erhalten werden können.
Condition Monitoring ist die Anwendung von Digital-Transformations-Technologie zur Verfolgung der Maschinenauslastung und anderer Parameter, die zu einem optimierten Produktionszyklus führen. Das Condition Monitoring nutzt digitale Industrielösungen wie IIoT-Geräte und Edge-Computing-Geräte, um die Maschinenleistung sowie die unmittelbare Umgebung im Fertigungsbereich zu überwachen.
Wenn wichtige Leistungsindikatoren oder Parameter wie der Gesamteffizienzgrad der Anlage, die Gesamteffektivität des Betriebs, die effektive Gesamtleistung der Anlage oder die Qualität des Durchsatzes verfügbar sind, bedeutet dies, dass von Condition Monitoring die Rede ist. Condition Monitoring bildet auch die Grundlage für die Anwendung von Strategien zur vorausschauenden Wartung und zum Conditional Management.
Die Fernüberwachung ist ein weiteres wichtiges Industrie 4.0-Geschäftsmodell, das stark auf die Digitalisierung der Fabrikhalle setzt. Im Kern geht es bei der Fernüberwachung darum, verschiedene Aspekte eines industriellen Prozesses von einem beliebigen Standort aus zu überwachen und zu steuern, wobei industrielle Digitalisierungslösungen zum Einsatz kommen. Diese Prozesse können der Zustand einer Maschine, der Zustand der Arbeitsabläufe im Fertigungsbereich oder auch die Zusammenhänge, wie z. B. die Auswirkung eines Materialflusssystems auf den Verkehr im Fertigungsbereich, sein.
Die Fernüberwachung wird durch lokal installierte Industrielösungen erreicht, die Software- und Hardwarekomponenten umfassen. Hardware wie IIoT- und Edge-Geräte sowie fortschrittliche Robotersysteme werden über eine Fernüberwachungs- und -verwaltungsplattform wie die industrielle Cloud oder eine IoT-Plattform gesteuert.
Man könnte sagen, dass das Condition Monitoring in den Bereich der Fernüberwachung fällt, wenn es von einem entfernten Standort aus durchgeführt wird. Zu den industriellen Begriffen, die sich auf die Fernüberwachung beziehen, gehören Maschinenauslastung, Durchsatzqualität, On-the-go-Management usw. Die Fernüberwachung dient als wichtige Grundlage für das Erreichen einer automatisierten Fabrik, in der menschliche Eingriffe auf ein Minimum reduziert wurden.
Anhand der oben genannten Definitionen lassen sich die folgenden Unterschiede zwischen Fernüberwachung und Condition Monitoring aufzeigen:
- Condition Monitoring konzentriert sich auf interne Überwachungsaktivitäten, während bei der Fernüberwachung installierte Agenten eingesetzt werden, um die Aktivitäten im Fertigungsbereich von entfernten Standorten aus zu überwachen und zu steuern.
- Condition Monitoring versucht, den Einsatz von Betriebsmitteln und Anlagen zu optimieren, während die Fernüberwachung die Überwachungsmöglichkeiten auf die nächste Stufe hebt, indem sie dem Anwender die Kontrolle über die Prozesse im Fertigungsbereich ermöglicht.
- Die Fernüberwachung stellt sicher, dass die industriellen Aktivitäten unabhängig vom Standort des Bedieners weiterlaufen, während das Condition Monitoring dafür sorgt, dass ungeplante Ausfallzeiten reduziert werden.
Der Unterschied zwischen Fernzugriff und Fernüberwachung
Fernzugriff und Fernüberwachung werden zwar oft zusammen erwähnt, erfüllen aber unterschiedliche Funktionen im industriellen Betrieb: Während sich die Fernüberwachung auf die Beobachtung und Meldung des Status von Industrieanlagen konzentriert, umfasst der Fernzugriff die Fähigkeit, in diese Systeme einzugreifen und sie zu verwalten.
Bei der Fernüberwachung werden Anlagen und Prozesse in Echtzeit von einem entfernten Standort aus beobachtet. Mit Hilfe von Sensoren und Kommunikationsnetzen werden Daten von Industriesystemen gesammelt und an eine zentrale Überwachungsstation übermittelt. Das Hauptziel der Fernüberwachung besteht darin, den Betrieb von Maschinen und Systemen zu überwachen, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren, und um potenzielle Probleme zu erkennen, bevor sie eskalieren. Ein direktes Eingreifen oder eine Kontrolle der Anlagen ist damit nicht verbunden.
Im Gegensatz dazu geht der Fernzugriff einen Schritt weiter, indem er autorisiertem Personal nicht nur die Überwachung, sondern auch die Interaktion mit und die Steuerung von Industrieanlagen aus der Ferne ermöglicht. Das bedeutet, dass Ingenieure und Techniker aus der Ferne Einstellungen vornehmen, Software aktualisieren und sogar Systeme zurücksetzen können. Der Fernzugriff erfordert anspruchsvollere Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz vor unbefugtem Zugriff und zur Gewährleistung der Integrität der industriellen Systeme.
Die industriellen Lösungen, die eine Fernüberwachung ermöglichen
Fernüberwachung und Condition Monitoring sind beides Teilbereiche der Industrie 4.0, da sie die industrielle Automatisierung und datengetriebene Anlagenoptimierung sicherstellen. Beide setzen auf die Digitalisierung der Fabrikhalle, um effektiv zu funktionieren. Die Industrielösungen, mit denen beide Überwachungsprozesse realisiert werden, umfassen sowohl Hardware- als auch Softwarelösungen.
Das IIoT, Smart-Geräte und Edge-Geräte sind Anlagen, die zur Erfassung von Daten oder zur Ausführung von Aufgaben im Fertigungsbereich verwendet werden. Wenn Condition Monitoring das Ziel ist, liefern diese datenerfassenden Anlagen die Daten, die benötigt werden, um bestimmte Maschinen oder Abläufe genau zu überwachen. Wenn jedoch eine Fernüberwachung angestrebt wird, werden die von ihnen gesammelten Daten analysiert, um mithilfe einer industriellen Cloud-Plattform einen Einblick zu erhalten. Es werden dann Anweisungen oder Datensätze zurückgesendet, die der Hardware mitteilen, bestimmte Handlungen vorzunehmen.
Der für Fernüberwachungsanwendungen erforderliche Datenaustausch bedeutet auch, dass eine Vereinheitlichung erforderlich ist. Eine einheitliche IT-Architektur bedeutet, dass jede Anlage im Fertigungsbereich, einschließlich älterer Anlagen, bei Bedarf Datenkommunikation übertragen und empfangen kann. OPC UA over TSN stellt Standardisierungsformate zur Verfügung, die für die Gestaltung einer einheitlichen Fabrikhalle erforderlich sind, und ermöglicht so den Austausch von Daten, die eine Fernüberwachung ermöglichen.
Visualisierungstechnologien sind auch wichtige Industrielösungen, die für die Maschine-zu-Mensch-Kommunikation bei der Überwachung von Anlagen im Fertigungsbereich benötigt werden. Lösungen wie Web-HMIs, industrielle Smart Devices und industrielle Visualisierungssoftware ermöglichen die Visualisierung von Daten durch vereinfachte Medien wie Diagramme.
Industrielle Cloud-Plattformen und IIoT-Plattformen bieten die skalierbaren Rechenressourcen, die zur Unterstützung der Datenerfassung, -analyse und -übertragung erforderlich sind. Die Unterstützung, die Industrieplattformen bieten, umfasst offene APIs zur Vereinfachung der Erfassung von Daten aus verschiedenen Quellen und die Bereitstellung einer Plattform zur Entwicklung von Apps zur Unterstützung von Industrie 4.0-Strategien.
Die Vorteile der Fernüberwachung
Die Möglichkeit, industrielle Lösungen zur Fernüberwachung einzusetzen, bringt mehrere Vorteile mit sich. Im Falle einer Pandemie, bei der aufgrund des Social Distancing mit einer reduzierten Personalstärke zu rechnen ist, stellt die Fernüberwachung sicher, dass die Bediener aus der Ferne arbeiten können, ohne sich selbst in Gefahr zu bringen.
Die Visualisierungstechnologie, die die Fernüberwachung unterstützt, bietet auch mehrere Möglichkeiten zur Anwendung von Fernwartungs- und -reparaturaktivitäten. Maschinen, bei denen Funktionsprobleme auftreten, können von erfahrenen Technikern durch industrielle Fernüberwachungslösungen diagnostiziert werden. Reparatur- und Wartungsaufgaben können auch aus der Ferne überwacht und verwaltet werden.
Schlussfolgerung
Die enge Beziehung zwischen Condition Monitoring und Fernüberwachung bedeutet, dass sie in der Regel gemeinsam eingesetzt werden, um bestimmte Ziele zu erreichen. Darum gibt es das Condition Monitoring aus der Ferne. Condition Monitoring aus der Ferne vereint zwei Fähigkeiten: die Überwachung von Anlagen und den Zugang des Bedieners zur Fernsteuerung dieser Anlagen. So können Hersteller mit der Digitalisierung beginnen, um Condition Monitoring zu erreichen und den Anwendungsfall auf die Fernüberwachung zu erweitern.
