Markus Weishaar, Head of Systems & Services, Dunkermotoren GmbH

1. SPS-Logik auf dem Motor 2. Dezentraler Ansatz als Plus 3. Einbindung in das IIoT über Docker-Container 4. Cloud sinnvoll nutzen 5. Remote Control und Updates 6. Service-Techniker profitieren 7. IT-Security direkt mitgedacht

Mit im Motor integrierter Steuerungsfunktionalität oder auch Condition Monitoring hat sich Dunkermotoren bereits vor dem Boom um das Industrial Internet of Things (IIoT) und Industrie 4.0 mit zukunftsweisenden Softwarelösungen beschäftigt. Gerade durch das IIoT entstehen nun aber nochmals völlig neue Möglichkeiten in den Bereichen Remote-Connectivity und dezentrale Steuerungstopologien.

Um die sich bietenden Möglichkeiten voll auszuschöpfen und für seine Kunden ein ganzheitliches Lösungsangebot zu schaffen, bündelt das Unternehmen nun sein Know-how in der Entwicklung von dezentralen Steuerungsprogrammierungen und IIoT-Lösungen unter der neuen Marke Nexofox. Ganzheitlich heißt für Nexofox zweierlei:

Im Bereich IIoT werden unter Nexofox übrigens auch Lösungen für die Automatisierungssysteme der Dunkermotoren-Tochter EGS angeboten.

Nexofox fängt dort an, wo der reine Dunkermotor oder das EGS-Automatisierungssystem aufhört. So ermöglicht Nexofox die freie Motioncode-Programmierung der BG-Baureihe von Dunkermotoren, um SPS-Logik direkt auf dem Motor abzubilden. Damit bieten sich gleich mehrere interessante Anwendungsfälle, die für Kunden realisiert oder bei denen Kunden unterstützt werden. So kann etwa bei kleineren Anlagen wie AGVs oder FTS die gesamte Logik des Fahrzeugs auf den Motoren realisiert werden – ohne zusätzlichen Einbau einer SPS. Die nötigen Sensoren werden dann direkt über die digitalen und analogen IOs der Motoren angebunden. Der Motor kann über die integrierten CANopen- oder Industrial-Ethernet-Schnittstellen die Positionsbefehle vom Navigationsleitsystem empfangen und über die integrierte Safe-Torque-Off-Schnittstelle von der Safety angesprochen werden. Die Vorteile dieser Lösung liegen auf der Hand: Platz- und Kosteneinsparungen durch den Wegfall einer separaten SPS.

Nicht nur für kleine Anlagen ist dieser Ansatz interessant. Auch komplexere Maschinen können modular aufgebaut werden, indem alle zu einer Funktion gehörenden Achsen zu einem Modul gekoppelt werden. Die Sensoren werden wieder direkt an den Motor angeschlossen. Die zugehörige Steuerungslogik kann wie im oben genannten Beispiel direkt auf den Motoren realisiert werden. Dadurch entstehen nicht nur mechatronische Module, die aus einer zentralen SPS angesprochen werden, sondern die Module agieren voll autonom und beinhalten alle Informationen, die sie benötigen.

Ein dezentraler Ansatz macht zum einen die Verdrahtung deutlich einfacher und schneller, da diese viel lokaler erfolgt. Zum anderen bietet dieser Ansatz auch Vorteile in der Skalierbarkeit. Alle Informationen und Aufgaben sind in funktionalen Modulen gekapselt und können wie aus einem Legobaukasten kombiniert werden. Eine zentrale Anpassung der Software entfällt dadurch. Der Datenaustausch zwischen den Modulen und anderen Systemkomponenten, wie etwa einem HMI, erfolgt dabei über standardisierte auf den Motoren programmierte Schnittstellen.

Dunkermotoren ist offiziell von Profibus zertifiziert

Wie eingangs schon angedeutet, hört Nexofox hier aber noch lange nicht auf. Auch die ganze Einbindung der smarten BG-Baureihe von Dunkermotoren sowie von EGS-Automatisierungssystemen in das IIoT und die Entwicklung und Bereitstellung von digitalen Services fällt in das Lösungsangebot von Nexofox. Grundlage sind Software-Lösungen, über die Antriebe und Anlagen an die Edge angebunden werden und dort ihre Daten bereitstellen können. Alternativ können die Daten direkt in die Cloud übertragen werden und so vom Schreibtisch aus weltweit eingesehen und ausgewertet werden. Die Realisierung dieser Lösung erfolgt bei Nexofox über eigens entwickelte Docker-Container, die zum einen die Motoren und Anlagen über den Feldbus auslesen können und so die gewonnenen Daten – wie etwa das elektronische Typenschild – via MQTT oder OPC UA bereitstellen.

Dass die Daten in der Cloud entgegengenommen und ausgewertet werden können, hat Nexofox bereits in einem Demonstrator bewiesen. Doch worin liegt der Nutzen für die Kunden von Dunkermotoren und EGS? Zukünftig sieht sich Dunkermotoren mit Nexofox noch stärker als Dienstleister der Kunden. Als Dienstleistung werden die vom intelligenten Motor oder Automatisierungssystem gelieferten Daten analysiert und via Plug-In-Apps oder Web-Services direkt in die Applikation der Kunden transferiert. Dadurch müssen sich Anwender keine Gedanken mehr über die Interpretation von Gerätedaten machen und können sich ganz auf ihre Anwendung konzentrieren.

Die Roadmap beim Thema IIoT ist schon klar definiert. Das Remote Monitoring zur Anzeige und Bereitstellung von Gerätedaten steht dabei ganz oben auf der Liste. Dabei können über verschiedene Werkzeuge wie das Remote-Oszilloskop zur Echtzeitanalyse die Gerätedaten analysiert werden. Alarm- und Zustandsmeldungen sind auf diese Weise ebenfalls jederzeit abrufbar.

Im Bereich Remote Control sieht Nexofox die Firmware- und Software-Verteilung auf einzelne Motoren und Anlagen oder ganze Flotten sowie das Remote-Motortuning. Darauf baut auch die maschinelle Analyse der Gerätedaten und die Vorhersage von Ausfallwahrscheinlichkeiten auf. So können just-in-time Ersatzteillieferungen ermöglicht werden. Ad-Hoc-Einsätze bei Wartungen gehören dann der Vergangenheit an und können durch geplante, vorbereitete Wartungen ersetzt werden. Über sprunghafte Abweichungen der Daten können zudem Rückschlüsse über Defekte oder Störungen der mit den Motoren verbundenen Mechanik getroffen werden. Dies ermöglicht es, Folgeschäden auch an Motoren zu vermeiden.

Dunkermotoren: smarte Motoren für Agrarapplikationen

Auch der Service-Techniker selbst gerät bei Nexofox nicht in Vergessenheit. Über eine Smartphone-App wird es ihm ermöglicht, dass via 2D-Code das elektronische Typenschild und Begleitinformationen abgerufen werden können. Auch Live-Daten – etwa Temperatur, Meldungen oder Betriebsstunden – können über die App angezeigt werden. So können die Service-Techniker jederzeit auf die Gerätedaten zugreifen – die Smart Factory erlaubt eben das smarte Arbeiten.

Bei der Erwähnung von Datenübertragung/Datenmonitoring kommt natürlich auch das Thema IT-Security ins Spiel. Auch hier hat Dunkermotoren mit Nexofox eine bestmögliche Integration im Blick. Um die Potenziale des IIoT vollends auszuschöpfen, ist Dunkermotoren der Meinung, dass auf offene und allgemein anerkannte Standards gesetzt werden muss. Damit geht einher, dass in Ökosystemen anstatt in Einzellösungen gedacht werden muss. Aus diesem Grund ist das Unternehmen seit 2019 Mitglied der Open Industry 4.0 Alliance und der Mindsphere World e. V. Dort arbeitet der Hersteller mit anderen Marktführern an gemeinsamen Lösungen. (co)

Weitere Informationen zum Angebot von Nexofox: hier.pro/acPl3

Kontakt: Dunkermotoren GmbH Allmendstr. 11 79848 Bonndorf Tel. +49 7703/930-0 info@dunkermotoren.de www.dunkermotoren.de

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