Datenbereitstellung für IT-Systeme: So lassen sich Potenziale in der Produktion richtig nutzen

Daten – das Gold des digitalen Zeitalters. Das ist ein Vergleich, der heute treffender ist denn je. Nur mithilfe von Daten können Industrieunternehmen wettbewerbsfähig bleiben und so ihre Zukunft sichern. Dabei gilt nicht: je mehr Daten desto besser. Es müssen die richtigen Daten und Informationen sein, die gewonnen und ausgewertet werden, um Prozesse zu optimieren, Geschäftsmodelle weiterzuentwickeln und Produktinnovationen auf den Weg zu bringen. Wie gelingt Datenbereitstellung in der Praxis?

Von den Daten zum Wettbewerbsvorteil

Anlagen können heute schon kontinuierlich enorme Datenmengen liefern: Werkzeugmaschinen beispielsweise können pro Sekunde mehrere Megabyte Prozessdaten senden. Ein Teil dieser Daten wird zur Automatisierung der Maschinen und Anlagen bereits erfolgreich genutzt. Jedoch zeigen Auswertungen, dass dies nur 20 Prozent der zur Verfügung stehenden Gesamtdatenmenge ausmacht. Heute könnten die OT-Daten dazu dienen, Produktivität und Produktqualität zu steigern. Zusätzlich besteht großes Potenzial für zukünftige Geschäftsmodelle beziehungsweise maximale Effizienzsteigerungen. Doch noch schlummern die Daten ungenutzt in der Maschine – entweder weil sie (noch) nicht zugänglich sind oder weil Unternehmen noch nicht erkannt haben, dass sie für die Fertigung von großem Nutzen sein können.

In Produktionsanlagen sind heute bereits viele Daten nutzbar und verfügbar, die von einer Steuerung über eine Feldbus-Verbindung beispielsweise von verschiedenen IO-Systemen oder intelligenten Geräten empfangen werden. Um solche Informationen aus der Steuerung in ein ERP-System oder eine Cloud zu übertragen, erfolgt dies üblicherweise über ein Edge-System oder einen Industrie-PC. Ein solcher Datentransfer muss jedoch immer über die Steuerungen erfolgen und dafür wird eine entsprechend leistungsstarke SPS benötigt. Zudem können die Steuerungen nur solche Daten weitergeben, auf die sie selbst Zugriff haben – jede Änderung oder Erweiterung führt zu einer Anpassung der Konfiguration, was in laufenden Produktionsanlagen ein No-Go ist. Für Unternehmen heißt das: In Ihren Maschinen schlummern viele Daten und Potenziale, die aber nur mit hohem Aufwand und nicht rückwirkungsfrei auslesbar sind. Genau hier setzt eine neue Lösung von Siemens an.

Neue Wege der Datenbereitstellung gehen – unangetastete Potenziale nutzen

Diese Lösung, die in wenigen Monaten verfügbar sein wird, besteht je nach Anwendungsfall aus einer Software- und/oder einer Hardware-Komponente. Mit der Software wird es möglich sein, auf die Daten aus dem Feld über die vorhandene Profinet-Verbindung zuzugreifen. Dies kann parallel zur Datennutzung per Steuerung erfolgen und hat den Vorteil, dass die Software unkompliziert auf einem Industrie-PC sowie, im nächsten Entwicklungsschritt, auch auf einem Industrial-Edge-System läuft und keine leistungsstärkere Steuerung nachgerüstet werden muss.

Für die Nutzung von Daten, die bislang nicht über die Feldbus-Ebene auslesbar sind und für die ein separater Zugriff erforderlich ist, kommt die Hardware-Komponente der Lösung in Form eines Gateways ins Spiel. Es bietet die entsprechenden Schnittstellen, um auf genau diese, bis dato noch nicht nutzbaren Daten verschiedener Sensoren oder Motoren, zuzugreifen. Auf diese Weise gewonnene Informationen können so an die IT-Umgebung beziehungsweise direkt an eine Cloud oder ein ERP-System weitergegeben werden. Durch das Gateway besteht zudem die Möglichkeit, Daten direkt abzurufen, die für Anwender auf den ersten Blick nicht produktionsrelevant sind. Befindet sich beispielsweise eine Photovoltaik-Anlage auf dem Dach, können Daten aus dieser Anlage dabei helfen, den selbstproduzierten Strom effizienter zu nutzen und dadurch wirtschaftlicher zu agieren.

Verschmelzung von OT und IT durch die richtige Datenbereitstellung

Mit der neuen Lösung können zum einen Daten, die bislang lediglich auf der OT-Ebene verfügbar waren, auch der IT-Umgebung, mit Systemen wie Edge oder Cloud, zugänglich gemacht werden. Zum anderen wird durch die Kombination aus Software- und Hardwarekomponenten die Verwendung bislang ungenutzter oder unzugänglicher Daten ermöglicht. Im Gegensatz zu bereits vorhandenen IoT-Lösungen, bei denen eine Nachrüstung zusätzlicher Sensorik notwendig ist, liegt der Fokus bei dieser Lösung auf der Nutzung bereits vorhandener Sensorik im Feld. Es sind also keine Umbauten erforderlich, die den Prozessbetrieb beeinflussen würden. Anwender können Sensoren, die sie bereits für die Automatisierung (OT-Ebene) nutzen, nun auch für weitere Analysen in der IT-Umgebung verwenden.

Die neue Lösung bietet weiterhin die Möglichkeit, dass eine in der OT-Ebene erstellte Projektierung auch für die Implementierung in der IT mit herangezogen werden kann. Dadurch wird die Applikation deutlich einfacher: Statt zu programmieren, wie bei anderen IoT-Lösungen, ist lediglich eine Konfiguration der vorhandenen Informationen notwendig. Zudem können Parameter wie Kontext- und Semantikbezug wiederverwendet werden und es ist keine erneute Festlegung notwendig.

Dank der neuen Lösung können Anwender vom Vorteil der optimalen Datenbereitstellung bei einfacher Implementierung profitieren. Dies gilt insbesondere für bestehende Brownfield-Anlagen. Die Software- und Hardware-Komponenten werden im Lauf der kommenden Monate nutzbar sein. Interessenten erfahren mehr dazu auf dem Siemens-Stand der diesjährigen SPS-Messe, die vom 8. bis 10. November 2022 in Nürnberg statt­findet.

Der Autor Christian Neugebauer ist Marketing Manager für I/O-Systeme der Division Digital Industries Factory Automation bei Siemens.