Überwachung und Auswertung bestehender Anlagen – schnell und einfach

Autor Matthias KolmerErstellt am Keine KommentareKategorien Connected Automation

Wie können wir als Cloud-Anbieter Unternehmen dazu befähigen, ihre bestehenden Anlagen noch schneller und einfacher standortunabhängig überwachen und auszuwerten? Mit dieser Frage fuhr ich zum BCX Manufacturing Hackathon nach Berlin. Ein Erfahrungsbericht, wie wir das IoT Gateway als offene App-Plattform einsetzen und was wir in nur 48 Stunden erreichen konnten.

Auf zum Manufacturing Hackathon nach Berlin!

Die erste externe App-Entwicklung für das IoT Gateway von Bosch Rexroth nahm ihren Anfang auf der sps ipc drives 2016 in Nürnberg. Am Stand von Bosch Rexroth stellte ich gemeinsam mit meinem Kompagnon Thomas Hepp die Frage, wie wir unsere Cloud-Lösung AnyViz mit bestehenden Steuerungen koppeln könnten, ohne dafür einen weiteren Cloud-Adapter programmieren zu müssen. So entstand das Vorhaben, eine Java-App für das IoT Gateway zu programmieren, die sich einfach über die Web-Oberfläche parametrieren lässt, und die keinen Eingriff in die bestehende Automatisierungslogik erfordert. Als ideales Umfeld für diesen Versuch empfahlen uns die Rexroth Experten den Manufacturing Hackathon auf der Bosch Connected Experience in Berlin. Mit Unterstützung durch die dort anwesenden Hack Coaches wollten wir dort unseren Cloud-Adapter mittels Beta-Version des SDK zum IoT Gateway von C++ auf Java portieren und eine erste Anbindung schaffen.

Condition Monitoring mit intuitiver Bedienung

Die Motivation für unser Hackathon-Projekt leitet sich von der Idee hinter unserer Lösung AnyViz ab: Mittels des intuitiv bedienbaren AnyViz-Portals lassen sich Echtzeit-Prozessdaten ohne technisches Knowhow und spezielle Engineering-Werkzeuge visualisieren, Betriebs- und Maschinendaten aufzeichnen und elegant auswerten. Ebenso einfach können Maschinen und Anlagen herstellerunabhängig über Standortgrenzen hinweg vernetzt werden (M2M). Denn mit der AnyViz-Cloud als zentraler Vermittlerin lassen sich die Datenpunkte nicht nur in die Cloud, sondern auch von einer Steuerung auf eine andere übertragen. Was AnyViz weiterhin im Vergleich zu den großen Cloud-Plattformen auszeichnet, ist die intuitive Bedienung und kinderleichte Erstellung einer individuellen Cloud-HMI. Nutzer erstellen mit wenigen Klicks ihre eigene Lösung und können über jeden modernen Browser darauf zugreifen – egal ob von der Workstation, dem Tablet oder Smartphone.

Mit AnyViz lassen sich intuitiv bedienbare Cloud-HIMes durch einfaches Drag & Drop erstellen, etwa für ein zielgerichtetes Condition-Monitoring von Gebäudetechnik. Der Zugriff ist über jeden modernnbrowser gegeben, auch via Tablet oder Smartphone. Mehr Informationen auf Youtube: Mirasoft GmbH & Co. KG

Anlagen über offenes System anbinden

Unsere Lösung besteht aus drei Teilen: dem Client zum AnyViz-Portal, der als Webanwendung ausgelegt ist. Sie dient dem Konfigurieren und Visualisieren der gesammelten Daten. Der Anwender stellt sich hierfür durch simples Drag & Drop seine eigene Oberfläche (Cloud HMI) zusammen. Das Backend bildet eine Cloud-gehostete Server-App, diese stellt zugleich das Bindeglied zum Cloud-Adapter und damit zu den Datenquellen dar. Diesen Cloud-Adapter hatten wir zunächst für CODESYS-Steuerungen entwickelt, da CODESYS von vielen Steuerungsherstellern lizensiert wird. Dass das IoT Gateway künftig als offene Plattform steuerungsunabhängig auch individuelle Konnektoren erlaubt, passt perfekt in unser Konzept.

Unser BCX-Highlight: das SDK zum IoT Gateway

Auf der Bosch Connected Experience konzentrierten wir uns folglich als eines von 14 Teams im Manufacturing Hackathon auf die Programmierung eines Cloud-Adapters für das IoT Gateway. Interessant war für uns aber auch der Kontakt zum 14-köpfigen Team der sogenannten Hack Enabler, die das breite Partnerökosystem für das IoT Gateway repräsentierten sowie der Austausch mit den rund 100 Teilnehmern, die aus 14 Ländern angereist waren, um die Themenkomplexe IoT und Industrie 4.0 mit interessanten Use-Cases zu beleben. Das zentrale Tool für unser Vorhaben bildete die exklusiv zur BCX angebotene Beta-Version des IoT Gateway SDK (Software Development Kit).

Über das IoT Gateway lassen sich Cloud-Lösungen wie AnyViz schnell und einfach an bestehende Maschinen und Anlagen anbinden. Dank der offenen Schnittstellen können Java-Entwickler künftig weitere Cloud-Adapter programmieren und dem Anwender über das Web-Interface des IoT Gateway als App bereitstellen.

Nach 48 Stunden Großteil unseres Adapters portiert

Unser Ziel für die BCX war es, in der 48-stündigen Programmierzeit das selbstentwickelte AnyViz-Protokoll zur Kommunikation zwischen Steuerung und Cloud für die Java-Umgebung des IoT Gateway zu adaptieren. Dies ist uns zum Großteil gelungen. Darüber hinaus konfigurierten wir die beiden für uns maßgeblichen Grundfunktionen für das Sammeln der Daten und die Aktualisierung der jeweiligen Werte. Im nächsten Schritten wollen wir nun anhand der vorhandenen HTML-Templates zum IoT Gateway die Konfigurationsoberfläche entwickeln. Denn wie AnyViz besitzt auch das IoT Gateway eine Weboberfläche zur Konfiguration. Sie wird später die AnyViz-App anzeigen und dem Anwender die einfache Eingabe seiner Connect-ID und seines Passworts für das AnyViz-Portal erlauben.

Elegante Lösung zur Cloud-Anbindung bestehender Anlagen

Dass sich das IoT Gateway sukzessive zu einer offenen App-Plattform entwickelt, ist für unser Vorhaben ein echter Gewinn, denn so können wir unseren Nutzern eine effiziente Alternative zur direkten Integration eines Cloud-Adapters in die Steuerung bieten. Dies ist für unterschiedliche Branchen relevant, etwa zur Anlagenanbindung in der Gebäudeautomation, für die Energiedatenerfassung, Smart-Grids oder zur Fernüberwachung schwer zugänglicher Installationen, beispielsweise Windkraftanlagen. Grundsätzlich eignet sich das Konzept für alle Szenarien mit industriellen Steuerungen. Vielen Anwendern ist dabei jedoch aus Sicherheitsgründen wichtig, dass ihr Produktionsnetz nicht unmittelbar mit dem Internet verbunden ist. Mit dem IoT Gateway als Datensammelinstanz, die nicht in die bestehende Automatisierungslogik eingreift, ist diese wichtige Anforderung erfüllt.

Make it simple

Dank der künftigen AnyViz-App für das IoT Gateway müssen sich unsere Nutzer auch über den Punkt Connectivity keine Gedanken mehr machen. Typischerweise sind dies Maschinenbauer, Automatisierungsingenieure und Dienstleister, die im Jahr vielleicht fünf bis zehn AnyViz-Projekte umsetzen wollen. Unsere Zielgruppe unterscheidet sich damit klar vom klassischen Beratungsgeschäft unter Ausnutzung großen IoT Cloud-Plattformen von Bosch, Oracle, Microsoft oder GE Digital. Diese werden standardmäßig auch durch das IoT Gateway unterstützt, unsere Anwender suchen in der Regel aber keine kostenaufwendigen Big-Data-Analysen, sondern einfach selbst zu realisierende Überwachungs- und Visualisierungslösungen.

Do-it-yourself

Der Markt für einfache Ad-hoc-Lösungen wie AnyViz, mit denen sich komplexe Aufgaben ohne individuelle Entwicklungsleistung selbst lösen lassen, ist also klar vorhanden: AnyViz ist seit April online und wir freuen uns über zahlreiche Registrierungen weltweit. Im Sinne eines Do-it-yourself-Service informieren sich unsere Kunden idealerweise selbst auf unserer Webseite. Dann laden sie sich den Cloud-Adapter herunter und können nach der User-Registrierung sofort loslegen und Daten analysieren. Mit dem Cloud-Adapter für das IoT Gateway weitet sich dieser Out-of-the-Box-Ansatz unabhängig von der Steuerung auf bestehende Anlagen aus.

Mit dem Cloud-Adapter für das IoT Gateway können unsere Kunden nach der User-Registrierung sofort loslegen und Daten analysieren.

Fazit

Cloud-HMI-Lösungen wie AnyViz können einen großen Beitrag dazu leisten, dass das Industrial IoT und i4.0 weiter an Fahrt gewinnt, indem sie die Hürden für erste Use Cases wie Condition-Monitoring oder Predictive Maintenance spürbar herabsetzen. Aus unserer Sicht trägt das IoT Gateway von Bosch Rexroth maßgeblich dazu bei, diese noch schneller zu realisieren. Mit weiterer Unterstützung von Bosch Rexroth wollen wir unseren Cloud-Adapter für das IoT Gateway nun zügig fertigstellen und in unser Portfolio aufnehmen.

Über den Autor:

ist Experte für moderne Webtechnologien. 2016 gründete er gemeinsam mit Thomas Hepp die Firma Mirasoft GmbH & Co. KG, die mit dem Produkt AnyViz einen leicht konfigurierbaren Cloud-Service für industrielle Steuerungen anbietet. Zuvor sammelte Matthias Kolmer über mehrere Jahre Erfahrung in der Automatisierungsbranche. Nach einem Informatikstudium an der FH Würzburg arbeitete er zunächst als Softwareentwickler und Projektleiter für externe Auftragsentwicklung in der Produktentwicklung einer HMI & SCADA Lösung. Danach war er als Produktmanager hauptverantwortlich für die Umstellung und Entwicklung einer Web HMI.

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