Thomas Naczenski und Philipp Boehmert von Autosen

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(l.) Thomas Naczenski, Prokurist, und Philipp Boehmert, gesamtverantwortlich für Marketing & eCommerce, von der autosen gmbh. class="image-src">Redaktion IEE

Wie kam es dazu, dass Sie als Anbieter von Sensorik beschließen: Wir steigen in Industrie 4.0 ein und bringen Sensordaten einfach in die Cloud?

Philipp Boehmert: Unser Motto ist es, Dinge einfacher zu machen. Daher sind wir 2011 angetreten, die Prozesse in der Beschaffung von Sensorik radikal zu vereinfachen, ohne Bürokratie und ohne Overhead an Sales, Verwaltung und was alles dazu gehört. Zudem sollte der Kunde bei der Bestellung keine Hürden haben. So muss er sich bei uns beispielsweise keine Gedanken um aufwendige Anmeldeprozesse machen.

Wie lässt sich diese Idee der Vereinfachung auf den IO-Key übertragen?

Philipp Boehmert: Angefangen hat es mit IO-Link. Wir sind von dem Konzept überzeugt, da durch IO-Link der Sensor ein bisschen digitaler wird, ein bisschen smarter – eben genau nach unserem Motto: einfacher. Wir können den Sensor leicht parametrieren und einstellen, das konnten wir so vorher nicht. Daher haben wir ab 2014 IO-Link Master, Verbindungstechnik und Software eingeführt. Aber was uns noch fehlte, war diese Plug & Play-Bedienfähigkeit, wie es sie im Alltag gibt. Wenn ich etwa ein Smartphone oder einen USB-Stick benutzen will, muss ich nicht programmieren. Sondern ich schließe ihn an, es taucht eine Meldung auf und dann sehe ich, okay, da ist er und es funktioniert.

Im Zuge der, ich nenne es mal Industrie 4.0- beziehungsweise Digitalisierungsbewegung, haben wir diese Einfachheit für die Industrie schlicht vermisst. Wir haben daher eine Lösung gesucht, die in unser Portfolio passt.

Und nachdem es keine passende Lösung gab, haben Sie selbst eine entwickelt?

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Alles, was es an Infrastruktur braucht, ist Strom. Thomas Naczenski, autosen autosen

Thomas Naczenski: Die Idee dazu hatte unser Produktmanager Rainer Schniedergers, der sich auch die Frage gestellt hat: „Warum ist das eigentlich so schwer, einen Sensorwert ins Netz zu bringen?“ Wir wollten dafür eine Lösung, die wirklich schlüsselfertig ist. Wie sie ein schlüsselfertiges Haus bauen.

Philipp Boehmert: Aktuell braucht es viele Komponenten, viel Know-how und mehrere Abteilungen, um einen Sensorwert in die Cloud zu bringen. Das dauert, ist arbeitsintensiv und teuer.

Ist Einfachheit das Alleinstellungsmerkmal, der USP, des IO-Keys?

Philipp Boehmert: Es ist die einzige Plug & Play-Komplettlösung. Sie müssen sich, egal bei welcher Lösung, immer Gedanken um alle anderen Assets außer dem Gateway machen. Das heißt im Endeffekt, es kommt kein Gateway zu Ihnen, was eine eingebaute SIM-Karte mit Datenvertrag und eine fest verknüpfte Cloud hat. Sie haben die Cloudfunktionalität, sobald Sie den IO-Key mit Strom versorgen und einen IO-Link fähigen Sensor anschließen – Sie können direkt loslegen. Auch bei uns hat der Kunde so wenig Aufwand wie möglich und muss sich keine Gedanken um Sicherheit, Security und Maschinenfunktionalität machen. Der IO-Key wird dezentral – entweder per Hutschienenadapter, mit Schrauben oder durch Spannbänder – dorthin gebracht, wo ich ihn brauche. Dezentral heißt, das Gateway hat keinen Zugriff auf die Maschinensteuerung oder das Netzwerk des Kunden. Das ist eine Anforderung, die wir sehr häufig hören.

Wie gelangen nun meine Sensordaten in die Cloud?

Thomas Naczenski: Kurz: Plug & Play. Im Wesentlichen sind das drei Schritte, die man machen muss, um einen Sensorwert online sehen zu können. Insgesamt dauert das ungefähr eine Minute. Zuerst versorge ich den IO-Key mit Strom, indem ich ihn entweder an das Bordnetz meiner Maschine bringe, oder ich benutze ein Netzteil, das ich dazu bestellen kann. Dann schließe ich den Sensor an einen der zwei Ports mit M12-Anschluss an. Anschließend logge mich in die Cloud ein und sehe schon meinen IO-Key und den angeschlossenen Sensor. Das war‘s.

Dieser Prozess braucht keine zusätzliche Konfiguration, denn das System lädt die IODD-Datei – die für IO-Link benötigte „Treiberdatei“ – automatisch herunter und damit ist der Sensor eindeutig identifiziert. Ich muss nicht erst den Sensor anmelden, sondern ich sehe ihn, wenn ich ihn anschließe. Wie den USB-Stick. Dabei haben Sie die Wahl zwischen mehr als 6.000 Sensoren von über 200 Herstellern, eben alle, die IO-Link unterstützen.

Was ist mit analogen Sensoren?

Thomas Naczenski: Hierfür gibt es IO-Link-Module bzw. IO-Link-Verteilerboxen. Diese sammeln die Daten von mehreren Sensoren ein, die aber nicht IO-Link sprechen, sondern Standard Input/Output – herkömmliche Sensoren mit binärem Ausgang. Ein Anwendungsfall ist, dass ich acht Füllstände habe und ein Signal brauche, wenn ein Pegel erreicht ist. Diese Sensoren sprechen nicht zwingend IO-Link, da ich nur ein Signal „An-Aus“ habe. Dann brauche ich im Endeffekt auch kein IO-Link. Von diesen Sensoren kann man mehrere an eine Verteilerbox anschließen und diese dann mit dem IO-Key verbinden.

Kann ich auch einen IO-Link Master anschließen?

Thomas Naczenski: Da der IO-Key bereits einen Master enthält, ist dies leider nicht möglich. Der IO-Link-Standard erlaubt es nicht, einen Master direkt mit einem weiteren Master zu verbinden.

Wie die Datenübertragung in die Cloud funktioniert, lesen Sie auf Seite 2

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Der io-key ist ein IoT-Enabler. Philipp Boehmert, autosen Autosen

Wie funktioniert die Datenübertragung in die Cloud?

Philipp Boehmert: Das Gateway verfügt über eine inliegende Antenne sowie eine fest verbaute SIM-Karte. Damit kann ich über das Sensoren- und Maschinennetz funken, welches 2019 ausgebaut und bis Ende des Jahres bundesweit verfügbar sein wird.

Was ist mit den anderen 20 %, wenn die Telekom ihr Ziel nicht erreichen sollte?

Thomas Naczenski: Dafür haben wir das Backup mit 2G. Für Sie als Kunden ändert sich nichts. Sie können zwar in der Cloud sehen, ob ihr IO-Key über NB-IoT oder 2G funkt, aber es hat keine Auswirkungen. Der Vorteil, den Narrow Band bietet, ist vor allem die weitere Funkdistanz, die es erreicht und die bessere Gebäudedurchdringung. 2G geht nicht so tief in Gebäude hinein, Narrow Band schon.

Nun ‚sehe‘ ich meinen Sensor in der Cloud, was genau bedeutet das?

Philipp Boehmert: Über die IODD weiß die Cloud, was für ein Messprinzip der Sensor hat und welche Messgröße vorliegt. Dementsprechend wird automatisch das Mess-Dashboard erzeugt. Schließe ich zum Beispiel einen Temperatursensor an, der vom Hersteller mit Grad Celsius konfiguriert ist, habe ich automatisch meine Grad Celsius-Anzeige. Ich muss also nicht erst meine Visualisierung programmieren, sondern diese wird automatisch zur Verfügung gestellt. Programmierarbeit ist durch die vollautomatisierte Erstellung der Visualisierung nicht notwendig.

Wenn der Sensor mehrere Größen misst, etwa ein Strömungssensor, der auch die Temperatur anzeigt, dann sehe ich mehrere Anzeigen. Kurz – jeden Messwert, den der Sensor mitbringt, sehe ich sofort im Dashboard.

Thomas Naczenski: Das Einzige, was wir nicht wissen, ist welche Schwellwerte Sie brauchen. Diese müssen Sie selbst einstellen, genau wie Ihre E-Mail-Adresse. Auf diese erhalten Sie, wenn Sie das wollen, eine E-Mail-Benachrichtigung bei Schwellwerterreichung. Aber der Rest ist erledigt.

Philipp Boehmert: Aus den Dashboards der einzelnen Sensoren stelle ich mir dann per Drag & Drop meine Visualisierungen zusammen. Diese kann ich per Monitor an eine Maschine heften oder unterwegs auf meinem Smartphone sehen.

Verwenden Sie eine eigene Cloud oder greifen Sie auf Bekanntes zurück?

Philipp Boehmert: Unsere Cloud basiert auf Cumulocity IoT von der Software AG. Das Unternehmen ist erfahren in Sachen IoT. Beispielsweise ist eine weiterentwickelte Version der Cloud bei der Deutschen Telekom AG als Cloud der Dinge im Einsatz und die Adamos Cloud basiert darauf. Zudem ist sie ein Grundstein der Siemens Mindsphere, das gesamte Device Management ist dort von Cumulocity IoT.

Kann ich die Daten aus dem io-key auch anders auslesen, sie etwa auf die SPS bringen?

Thomas Naczenski: Eine Verbindung zur SPS ist – Stand heute – nicht gegeben, aber auch nicht notwendig. Aber…

Philipp Boehmert: …Kunden können die Daten exportieren und speichern. In der Cloud werden sie standardmäßig für eine Woche vorgehalten. Wenn der Kunde das möchte, kann er Module zur Datenspeicherung dazu buchen. Dann verbleiben die Daten ein Jahr in der Cloud

Ein Vorteil hier ist, dass es eine ‚deutsche‘ Cloud ist, denn die Daten liegen in Darmstadt. Im Bereich Datenschutz bereitet das weniger Schmerzen.

Es war gerade die Rede von dazu buchen. Welche Kosten kommen auf Anwender zu?

Thomas Naczenski: Der io-key ohne Netzeil kostet online 249 Euro. Für das Netzteil kommen ca. 12 Euro dazu. Allerdings ist es auch das wahrscheinlich günstigste und beste Steckernetzteil, dass 230V über M12 auf 24V bringt. Auch das mussten wir selbst entwickeln, um diese Funktion für unsere Kunden kostengünstig bereitstellen zu können.

Dazu gibt es unterschiedliche Flatrate-Tarife für die Datenübertragung inkl. Cloudnutzung. Diese können monatlich oder jährlich bezahlt werden, wobei es bei der jährlichen Zahlung 10 % Rabatt gibt. Der Vertrag ist jederzeit monatlich kündbar und bietet damit volle Transparenz und Flexibilität. Ich denke, wir haben damit Europas erste Sensordaten-Flatrate erfunden.

Wie sehen die Modelle im Detail aus?

Thomas Naczenski: Der Nutzer zahlt eine monatliche Gebühr abhängig vom Übertragungsintervall. Vielen Kunden reicht es aus, wenn der Messwert einmal am Tag kommt. Beispielsweise bei einer einfachen Füllstandsüberwachung eines Silos, das vielleicht einmal die Woche nachgefüllt werden muss. Das kostet dann 5 Euro pro Monat für einen io-key mit zwei Sensoren. Das kürzeste Intervall, mit einem Sensorwert alle zehn Sekunden, liegt bei 17,50 Euro.

Man muss aber verstehen, dass diese monatliche Grundgebühr nicht nur das Versenden des Sensorwertes beinhaltet. Für 5 Euro im Monat betreiben Sie Ihre eigene, vollfunktionsfähige Cloud mit allen Features  – Monitoring, Analyse, Export und API.

Philipp Boehmert: Dabei bekommt jeder Nutzer seine eigene, abgeschlossene Cloudumgebung mit einer URL, die er selbst vergeben kann. Es kann also nicht zu Datenüberschneidungen, Datenverschiebungen oder Fehlprogrammierung durch andere Kunden kommen, sondern jeder Kunde bekommt bei uns einen eigenen persönlichen Zugang, einen sogenannten Tenant.

Und wenn ich mehrere IO-Keys habe?

Thomas Naczenski: Die funken automatisiert in eine bzw. Ihre Cloud, was auf Basis Ihrer Kundennummer differenziert wird. Wenn Sie 100 IO-Keys haben, dann haben Sie die alle in der von Ihnen definierten Cloud-URL bzw. dem Cloud-Tenant. Innerhalb dieses Tenants haben Sie dann die Möglichkeit, Zugriffsrechte zu vergeben. Dafür können Sie Benutzer anlegen und Rollen für sie verteilen. Zum Beispiel dürfen die Benutzer in Werk 1 nur auf die IO-Keys in Werk 1 zugreifen. Zudem darf nur ein Benutzer in Werk 2 io-keys in Werk 2 administrieren, die anderen 25 dürfen sich die Daten nur sehen, ein Weiterer darf lediglich bei einem der IO-Keys etwas verändern.

Wenn ich 10 IO-Keys habe und den Sensorwert alle 10 Sekunden haben will, dann summiert sich das schon.

Philipp Boehmert: Auf der anderen Seite ist es so, dass Sie sich mit dem ganzen Overhead eines Cloudbetriebs nicht beschäftigen müssen. Wenn Sie in eine andere Cloud gehen, müssen Sie sich vorab darüber Gedanken machen, welche Cloud oder sogar Clouds Sie betreiben wollen – und kostenlos gibt es diese auch nicht.

Außerdem haben Sie die Kosten transparent: 250 Euro Gateway, 12 Euro Netzteil, 100 Euro Sensor, noch eine Verbindungsleitung dazu, vielleicht ein zweiter Sensor. Da lande ich bei maximal 500 Euro – und das war es an Fixkosten. Dann habe ich die monatlichen beziehungsweise jährlichen Gebühren, aber die kann ich klar kalkulieren und den Vertrag jederzeit kündigen. Außerdem benötige ich bei der Installation weder einen IT-Mitarbeiter noch einen Anlagen-Elektriker. Zudem kann ich den IO-Key bei Nichtgefallen innerhalb von 30 Tagen zurückschicken und habe 5 Jahre Gewährleistung. Einfacher in so ein Projekt einzusteigen, um gewisse Daten in der Cloud zu sehen, geht nicht.

Wo sehen Sie Ihr Produkt im Einsatz?

Philipp Boehmert: Wir wollen es schaffen, Kunden mit dem Plug & Play-Gedanken zu begeistern, um den Grundstein für Industrie 4.0 und IIoT auch bei kleineren Kunden zu legen. Denn bei unseren Endanwendern ist die Industrie 4.0 noch nicht angekommen. Der IO-Key ist ein IoT-Enabler. Etwa für das Sägewerk in Bayern, das wissen will, wie viel Baumstämme heute abgesägt wurden, ohne daneben zu stehen und das stoppen zu müssen. Mit unserer Plug & Play-Technologie wollen wir die erreichen, die nicht Elektrotechnik und IT, Programmierung oder Automatisierung als Steckenpferd haben.

Thomas Naczenski: Bei einem Kunden überwacht der Mitarbeiter auf der SPS die Füllstände von Silos im Betonwerk. So sieht er irgendwann, dass Sand nachgefüllt werden muss. Hier bietet sich der IO-Key an: Sie schließen einen Füllstandssensor im Silo an und geben die E-Mail-Adresse des Sandlieferanten als Schwellwertkontaktadresse ein. Er bekommt dann automatisch eine E-Mail, wenn der Füllstand niedrig ist und fertig. Am Ende ist das eine Win-Win-Situation: Der Betreiber muss nichts an seiner SPS ändern, er entlastet seinen Mitarbeiter, der Lieferant kann seine Dienstleistung einfacher erbringen und bindet sich an das Werk.

Natürlich ist Retrofitting auch eine Option. Alles, was der Kunde an Infrastruktur braucht, ist Strom.

Philipp Boehmert: Außerdem wollen wir die Umsetzung von Geschäftsmodellen erleichtern, die so disruptiv sind, dass die den Automatisierungsmarkt in seinen Grundsätzen verändern können. Pay per Use etwa. So könnte ich in einen Kran einen Neigungssensor einbauen und die Neigungen zählen, abrechnen und fertig. Einfach gesagt: „Turn your Data into Value.“

Unser ‚Problem‘ ist, dass wir jetzt auf ein Gateway und einen Sensor schauen. Der Kunde macht das nicht, denn er guckt ja auf seine Applikation. Deswegen – wir haben ein Gateway für über 6.000 Sensoren und 100 Millionen mögliche Applikationen. Es ist wie der iPod, 1.000 Songs in deiner Tasche. Aber welche Songs gespielt werden, bleibt demjenigen überlassen, der die Hardware und die Software hat.

Sind Ihre Zielkunden eher Endanwender oder Maschinenbauer?

Thomas Naczenski: Maschinenbauer glauben das erst gar nicht, wenn wir sagen, wir bringen ihre Daten innerhalb von einer Minute in die Cloud.

Philipp Boehmert: Aber dann spitzen sie die Ohren, denn sie sind es gewohnt, dass so ein Projekt über ein paar Monate läuft und fünf- bis sechsstellige Summen verschlingt. Mit unserer Lösung können sie aber innerhalb von etwa einer halben Stunde ihre Verpackungsmaschine, die Sie vorher nicht digital verkauft haben, ein Stück weit digitalisieren.

Wir wollen uns aber gar nicht einschränken. Der IO-Key ist als offene Lösung gebaut. Wir als Autosen verkaufen zwar den IO-Key, das heißt aber nicht, dass es dabei bleiben soll. Maschinenbauer müssen hier das Rad nicht neu erfinden. Sie können das Gateway einfach in ihre Maschine bringen, einen Sensor dazu, der das messen kann, was ich messen will und fertig. So bekommt die Maschine einen digitalen Mehrwert.

Thomas Naczenski: Unsere Kunden könnten Automatisierer, Sensorikunternehmen oder Telekommunikationsunternehmen sein. Und mit all diesen Parteien befinden wir uns in Verhandlungen. Auch die Cloud ist komplett brandlabel-fähig.

Welche Entwicklungen haben Sie in der Pipeline?

Thomas Naczenski: Der IO-Key verfügt neben Sensoreingängen auch über Schaltausgänge. Man kann somit einen Sensor anschließen und in Kürze mit diesem Schaltvorgänge auslösen. Die Konfiguration der Schaltausgänge erfolgt in der Cloud und wird anschließend auf den IO-Key geschrieben. Das heißt, selbst wenn die Cloud nicht erreichbar sein sollte, würde der Schaltvorgang durchgeführt werden.

In anderen Worten wäre der IO-Key dann eine Mini-SPS?

Thomas Naczenski: Ja, wenn Sie so wollen. Diese Funktion befindet sich aktuell in der Entwicklung. Ich gehe davon aus, dass wir in Q3 diese Funktion anbieten können, dass auch einfachste Steuerungsfunktionen auf dem IO-Key möglich sind.

Das Interview führte Dr. Martin Large, Redakteur IEE

(ml)

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