Daten in einer Glaskugel, die von zwei Händen gehalten wird

Datensammlung und -analyse kann die Funktion einer Glaskugel übernehmen, die Blicke in die Zukunft möglich macht (Bild: Adobe Stock / Asaf)

Wenn das US-Marktforschungsunternehmen Gartner jährlich seine Top 10 der strategischen Technologietrends herausgibt, schaut die Tech-Branche genau hin. So auch bei der Liste für 2022. Einer der wichtigen Technologietrends war demnach die Decision Intelligence. Damit meinen die Analysten die Fähigkeit von Unternehmen, auf Basis von digitalen Informationen fundierte Entscheidungen zu treffen. Das steigert nicht nur die Wettbewerbsfähigkeit, sondern hilft auch, sich in Zeiten von Pandemien, Kriegen und Knappheiten zu wappnen. Drei Voraussetzungen sind laut Gartner nötig, dass Unternehmen informiert handeln können: Vernetztheit, Kontextualisierung und Kontinuität.

Auch im Maschinen- und Anlagenbau sind diese Faktoren relevant. Dort können falsche oder ausbleibende Entscheidungen Unternehmen teuer zu stehen kommen. Wenn eine Maschine ausfällt und die Produktion stillsteht, kann man nur noch reaktiv handeln, und jede Minute kostet eine mehrstellige Summe – je nach Branche.

Über die Ursachen solcher Ausfälle gibt der Vortex-Report 2021 Auskunft. Danach geht mehr als die Hälfte der Maschinenausfälle auf Fehler bei der Konnektivität zurück. Kabel und Steckverbinder – Komponenten, bei denen gerne gespart wird – verursachen also die größten Schäden, weil sie eine ganze Fertigungslinie lahmlegen können. Für den Spezialisten für integrierte Lösungen im Bereich der Kabel- und Verbindungstechnologie Lapp ist das Thema Predictive Maintenance damit hoch relevant.

In Kürze

  • Maschinenausfälle sind teuer - und gehen oft auf Fehler bei der Konnektivität zurück.
  • Predictive Maintenance kann helfen, wird aber oft für die falschen Systeme eingekauft.
  • Etherline Guard überwacht die Datenleitungen und beugt so Ausfällen vor.

Totale Kontrolle weder sinnvoll noch wirtschaftlich

Den Zustand jedes einzelnen Geräts in einer Produktion zu überwachen, ist aber weder sinnvoll noch wirtschaftlich, das gilt auch für die Kabel. Betriebsleiter fragen sich daher zurecht, welche Geräte sie zuerst überprüfen sollen – und liegen oft falsch. Meist kaufen sie Predictive Maintenance für die Geräte ein, die am teuersten sind, etwa Antriebe. Doch der Vortex-Report 2021 sagt das Gegenteil: Nicht der Preis entscheidet, was überwacht werden sollte, sondern die Ausfallwahrscheinlichkeit und die Wichtigkeit der Komponente.

Besonders kritisch für die Konnektivität sind Kabel, die bewegt werden, etwa in Schleppketten. Lapp hat sich dafür eine zukunftsweisende Lösung einfallen lassen: Etherline Guard. Das Gerät wird in eine Ethernet-Leitung eingeschleift und überwacht den Abfall der Übertragungsparameter (siehe Kasten). Damit können Entscheider kalkulieren, wann ein Austausch in dieser konkreten Anwendung ratsam ist. In vernetzten Produktionsumfeldern müssen Betriebe Daten aus allen Bereichen sammeln, ordnen und hinsichtlich ihrer Priorität in der Anlage analysieren.

So funktioniert Etherline Guard

Etherline Guard
Etherline Guard (Bild: Lapp)

Etherline Guard ist ein stationäres Überwachungsgerät, das die aktuelle Leistungsfähigkeit einer Datenleitung auswertet und in Prozent angibt. Grundlage dafür sind Daten, die über eine Sensorik aus den physikalischen Eigenschaften der Datenübertragung ermittelt werden. Die Realzeit-Zustandsanzeige macht es möglich, die Verschleißgrenze einer Leitung zu erkennen und den optimalen Austauschzeitpunkt im Voraus zu planen.

Lapp empfiehlt den Etherline Guard vor allem für Datenleitungen gemäß Übertragungsstandard 100BASE-TX (bis zu 100 Mbit/s) nach IEEE 802.3, aber auch für EtherCAT-, EtherNET/IP- und 2-paarige PROFINET-Anwendungen wie zum Beispiel Etherline Torsion Cat. 5 oder Etherline PN Cat. 5 FD. Diese Leitungen werden in vielen Branchen auf den letzten Metern beziehungsweise auf der Prozessebene einer Anwendung eingesetzt, sind also häufig Teil von Schleppketten oder torsionsbehafteten Kabelführungen, wie sie etwa in Roboterarmen vorkommen. Der Etherline ist für die Hutschienenmontage geeignet und dank der Schutzart IP 20 für den Schaltschrank einsetzbar.

Eine Garantie, dass eine Entscheidung wirklich gut war, gibt es allerdings nicht. Vielleicht kollidiert sie mit Entscheidungen in einem anderen Bereich, der ebenso wichtig ist, das zeigt sich oft erst nach einiger Zeit. Eine Person kann nicht jedes Detail und jede Verbindung in der Anlage in seiner Gesamtheit überblicken – hier braucht es Datenaustausch im großen Stil und Automatisierung. Lapp hat dazu in seinem FutureLab – ein Forschungs- und Innovationsformat zur Erkennung und Entwicklung neuer Services und Produkte – den Health Check Service entwickelt. Ihn gibt es in verschiedenen Varianten, einmal nur als Abnahme oder umfangreicher als Vorsorgeuntersuchung für Maschinen und Netzwerke von der Untersuchung der Netzwerktypologie über die Analyse der Datenpakete und der elektromagnetischen Verträglichkeit bis hin zur Überprüfung der Echtzeitstabilität des Netzwerks. Der Abnahmebericht gibt einen Gesamtüberblick inklusive Verbesserungsvorschlägen zur Gestaltung und Planung der Maschinennetzwerke. Damit können Maschinenhersteller ihren Kunden nachweisen, dass das gesamte Maschinennetzwerk sicher und robust geplant, installiert und betriebsfähig ist und damit ein hochverfügbarer Betrieb der Maschinen sichergestellt ist.

Mehr als eine Glaskugel

Unternehmen wünschen sich, dass man auf den Tag genau vorhersagen kann, wann eine Leitung oder Komponente ausfallen wird. Doch der vernetzte Maschinen- und Anlagenbau unterliegt zu vielen externen Einflüssen, als dass so etwas möglich wäre. So ein Zustandsdiagramm wäre auch nur der erste Schritt für Predictive Maintenance. Vielmehr müssen unterschiedliche Informationen miteinander kombiniert werden, um die Wartung schnell und unkompliziert durchführen zu können. Bei Etherline Guard könnten künftig Bestellung und Lieferung von Ersatzteilen vorausschauend angestoßen werden. Verfügbarkeiten, Lieferzeiten und Produktionsengpässe wären dann im Griff. Oft wird ein Ersatzteil benötigt, das entweder nicht schnell genug lieferbar ist oder auf Halde gelagert wird – beides ist nicht wirtschaftlich.

In der Zukunft könnte ein Predictive-Maintenance-Dashboard weitere Services von Lapp und anderer Technologieanbieter bündeln. Dann könnten Wartungsfenster intelligenter geplant und Ausfälle reduziert werden, außerdem erlaubt es eine höhere Effizienz und maximale Qualität in der Produktion. Bis dahin sollten Entscheider im Produktionsumfeld ihre Maschinen- und Anlagenausstattung hinsichtlich Wichtigkeit und Ausfallanfälligkeit priorisieren, smarte Services und Produkte zur Überwachung implementieren und kontinuierlich analysieren, welche Faktoren sich eventuell verändert haben und einer Optimierung bedürfen.

Jürgen Greger, Produktmanager Industrial Communication bei Lapp, und Dr. Patrick Olivan, Senior Manager Business Development, bei Lapp.

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