Unser Ziel ist es, die Herausforderungen der Integration vieler verschiedener Geräte und Datenquellen in eine einzige, einfach zu bedienende IoT-Datenplattform zu überwinden. Mit unserer Lösung, die größtenteils auf langjährig bewährter und sicherer Open-Source-Software basiert, können Sie Daten und Informationen speichern, visualisieren und umwandeln sowie maßgeschneiderte Anwendungen erstellen – ohne an einen Anbieter gebunden zu sein und als langfristige Investition für Ihre zukünftige IoT-Strategie.
Für einen unserer Kunden haben wir eine schlüsselfertige Lösung entwickelt, um 3000 Datenpunkte von 15 OPC-DA und UA Servern kontinuierlich in eine IoT-Datenbank zu übertragen. Unserem Kunden gelang es, die Daten innerhalb von 6 Wochen zu visualisieren und zu analysieren - ein Aufwand von 21 Personentagen.
Herausforderung
Der Kunde betreibt eine komplexe Anlage zur Sortierung und Verarbeitung großer Mengen von Verpackungsabfällen, die aus Deutschland und den Niederlanden angeliefert werden. Die Anlage besteht aus verschiedenen Komponenten wie mechanischen Abscheidern, Magnetabscheidern und Windsichtern. Eine besondere Rolle bei der Sortierung spielen sogenannte Nahinfrarotsortierer, die den Verpackungsmüll in jeweils zwei Fraktionen trennen. Mehr als zwanzig dieser NIRs sind in der Anlage installiert. Die SCADA-Daten der Anlage laufen im Büro des Schichtleiters zusammen, über den die Anlage gesteuert wird und der aktuelle Zustand aller Sensoren, Antriebe und Aggregate überwacht und eingestellt werden kann. Was dem Kunden bisher fehlte, ist die Online-Verfügbarkeit der Daten und die Möglichkeit der persistenten Speicherung der IIoT-Daten, um sie dauerhaft verfügbar zu haben. Dies ist eine Voraussetzung, um periodische Berichte über den Anlagenbetrieb zu erstellen, die Daten in Drittsystemen zu nutzen und Datenanalyseanwendungen zur Optimierung des Anlagenbetriebs zu entwickeln.
Vorgehen
Die Implementierung der individuellen IoT-Plattform für den Kunden wurde in fünf Arbeitspakete unterteilt.
1. Zunächst wurde ein umfangreicher Architektur-Workshop vor Ort im Werk durchgeführt, bei dem SWMS den Prozess des Kunden im Detail verstand und die Anforderungen des Kunden analysierte. Es wurden verschiedene Optionen für die Systemarchitektur vorgestellt und diskutiert. Als Ergebnis wurde dem Kunden ein Architekturkonzept für die Datenerfassung, -übertragung und -speicherung vorgelegt.
2. Im Workshop wurde festgelegt, dass das System sowohl OPC UA als auch OPC DA Server als Datenquellen nutzen soll. Darauf aufbauend wurde das Gateway entsprechend den Kundenanforderungen konfiguriert. Die kontinuierliche Abfrage von mehr als 3000 Datenpunkten wurde konfiguriert. Neben der Abfrage, Vorverarbeitung und Pufferung der Daten regelt das Gateway die Weiterleitung der Daten über das IIoT-Standardprotokoll MQTT.
3. In der Cloud richtete SWMS im Rechenzentrum des Kunden verschiedene Open-Source-Dienste ein, mit denen die Daten zunächst vorverarbeitet und anschließend in einer hochleistungsfähigen Zeitreihendatenbank Influx DB persistiert werden. Darüber hinaus wurde eine Grafana-Instanz zur Erstellung von Dashboards eingerichtet.
4. Nachdem die Komponenten erfolgreich eingerichtet waren, wurde das Gateway in knapp zwei Tagen vor Ort in Betrieb genommen und angeschlossen. Alle Funktionen wurden getestet und das System abschließend konfiguriert.
5. Im letzten Arbeitspaket wurden die Mitarbeiter des Kunden geschult, damit sie selbstständig Änderungen am Gateway vornehmen und eigene Dashboards erstellen können.
Ergebnis
Mit einem Aufwand von etwa 21 Beratertagen wurden die Arbeitspakete 1-5 und damit das Projekt erfolgreich abgeschlossen. Der Kunde verfügt nun über eine wachsende Datenbasis, die direkt für wöchentliche/monatliche Auswertungen und für Live-Dashboards zum Anlagenbetrieb genutzt wird und eine schnellere Reaktion auf Stillstände und Fehler ermöglicht. Darüber hinaus wird die Basis für weitere Auswertungen der Daten geschaffen, mit denen in Zukunft Optimierungspotenziale identifiziert werden können.
