Bildquelle: ProAlpha

Retrofitting für die vernetzte Produktion

Publiziert

Mit der Retrofit-Methode lassen sich auch ältere Maschinen mit relativ geringem Aufwand in Industrial Internet of Things-Bausteine verwandeln. So werden Maschinendaten zugänglich, etwa durch externe Sensoren, die das Unternehmen für die Prozessoptimierung verwenden kann. Dafür braucht es als Gegenpart ein smartes ERP-System, das die Daten verarbeiten kann und somit eine wichtige Rolle bei der Transformation spielt.

Das digitale Zeitalter im Produktionsumfeld ermöglicht den Einsatz neuer Technologien, um Prozesse zu verbessern, die Produktivität zu steigern und Innovationen voranzutreiben. Mittelständische Unternehmen stehen jedoch oft vor der Frage, wie sie die Reise in Richtung intelligenter Fabriken strategisch anlegen sollen. 

Um den Umstieg in die neue Ära zu schaffen, stehen grundsätzlich zwei Wege offen: Beim Greenfield-Ansatz werden einfach Maschinen der neuesten Generation angeschafft, was für viele Unternehmen jedoch wirtschaftlich nicht vertretbar ist.

Der Brownfield-Ansatz – im Industriebereich auch unter dem Namen „Retrofitting“ bekannt – bezeichnet eine andere Methode: Dabei werden ältere Maschinen nachträglich modernisiert beziehungsweise aufgerüstet, um sie an digitale Systeme anzubinden. Die massiven Investitionskosten und der oft hohe Schulungsaufwand des Greenfield-Ansatzes entfallen hier.

So funktioniert Retrofitting im Industriebereich
Ein wesentlicher Vorteil von Retrofitting ist, dass die Methode schrittweise umgesetzt werden kann. Die Bandbreite reicht von der intelligenten Überwachung einzelner Maschinen bis zur unternehmensweiten Datensammlung für neue Geschäftsmodelle. Der VDMA hat gemeinsam mit Fraunhofer IOSB-INA ein Retrofit-Stufenmodell entwickelt. Zu den wichtigsten Schritten gehören:

1. Messgrößen definieren
Hier geht es darum, je nach Use Case relevante Werte einer Maschine oder eines Maschinenparks zu bestimmen. Diese reichen von den Umgebungsbedingungen über Vibrations- und Bewegungsdaten bis hin zu prozessspezifischen Messgrößen.

2. Vorhandene Datenquellen oder externe Sensorik nutzen
Je nach Alter und Ausbaustufe kann es sein, dass eine Maschine die erforderliche Sensorik und entsprechende Schnittstellen wie etwa Ethernet enthält oder diese sich leicht nachrüsten lassen. Der Kontakt zum Hersteller erspart oft lästigen Zusatzaufwand. Wenn dies nicht möglich ist, ist der Einsatz von externer Sensorik notwendig. Hier sind Lösungen in Entwicklung, die die geringen Fertigungskosten der Sensoren in der Consumer-Elektronik oder Automobilbranche mit den hohen Anforderungen im Industriebereich zu verbinden versuchen.

3. Digitale Kommunikation ermöglichen
Zu diesem Themenkomplex gehört etwa die Überprüfung der Netzwerkinfrastruktur inklusive erforderlicher Bandbreiten sowie die Übersetzung der Sensordaten, falls diese nicht bereits in einem Industrie 4.0-Format vorliegen. In der Regel übernehmen dies Industrial Internet of Things (IIoT) Gateways oder Industrie-PCs (IPC).

4. Datenanalyse und -aufbereitung sowie daraus abgeleitete Aktionen einrichten
Hier geht es darum, die Daten so zu nutzen, dass etwa die Maschinen weitgehend automatisiert überwacht und mögliche Störfälle frühzeitig erkannt werden – Stichwort „Predictive Maintenance“. Um das Ziel der optimalen Effizienz einer Brownfield-Anlage zu erreichen, kommen zunehmend Technologien wie Künstliche Intelligenz beziehungsweise Machine Learning in Verbindung mit ERP als zentrale Datenplattform und digitales Rückgrat im Produktionsumfeld zum Einsatz.

Retrofitting und smartes ERP in der Praxis
proALPHA hat in einem Proof of Concept-Projekt bei der Günther Spelsberg GmbH + Co. KG, Hersteller von Kunststoffgehäusen für Elektrotechnik und Industrie, einen Prototyp auf Basis eines Raspberry Pi entwickelt. Dieser empfängt, verarbeitet und leitet Produktionsbefehle vom ERP-System an die Maschine weiter. Gemeinsam mit dem Pilotkunden erarbeitete das Team außerdem ein Konzept für einen Rückkanal, der einen Informationsfluss von der Maschine an proALPHA ERP ermöglicht.

Mit anderen Worten: Mittelständische Unternehmen im Produktionsumfeld haben mit Retrofitting und einem intelligenten ERP-System eine Methode an der Hand, die den Umstieg in die digitale Ära deutlich vereinfacht und beschleunigt.

Über proALPHA
proALPHA macht seit mehr als 25 Jahren Kunden glücklich, mit Software, die sie wirklich voranbringt. Neben mittelständischen Unternehmen aus Fertigung und Handel unterstützt die proALPHA Gruppe heute Anwender aus verschiedensten Branchen. Rund 1.200 Mitarbeitende begleiten jeden Tag mehr als 4.500 Kunden weltweit bei ihrer Digitalisierung. Dabei bildet die leistungsstarke ERP-Komplettlösung das digitale Rückgrat, das Systeme und Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette miteinander vernetzt und steuert. Weitere Lösungen, etwa zu Zutrittssicherung, Betriebs- und Maschinendatenerfassung sowie Datenanalyse, sowie von zertifizierten Partnern schließen sich direkt daran an.
 

EVENTS

IFAT

Weltleitmesse für Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft

Datum: 30. Mai - 03. Juni 2022

Ort: München (D)

LogiMat

Internationale Fachmesse für Intralogistik

Datum: 31. Mai - 02. Juni 2022

Ort: Stuttgart (D)

NORTEC

Fachmesse für Produktionstechnik und Maschinenbau

Datum: 31. Mai - 03. Juni 2022

Ort: Hamburg (D)

ArbeitsSicherheitSchweiz

Fachmesse für Arbeitssicherheit, Gesundheitsschutz & Gesundheitsförderung am Arbeitsplatz

Datum: 01. - 02. Juni 2022

Ort: Bern (CH)

GS1 Excellence Days

Informieren – Inspirieren – Vernetzen

Datum: 08. - 09. Juni 2022

Ort: Kursaal Bern (CH)

aqua pro

B2B-Plattform in der Schweiz für Fachkräfte des Globalen Wasserkreislaufs

Datum: 08. - 10. Juni 2022

Ort: Bulle (CH)

EPHJ-EPMT-SMT

Interantionale Ausstellung für Uhrenindustrie, Mikrotechnologie und Medizinaltechnik

Datum: 14. - 17. Juni 2022

Ort: Palexpo Genf (CH)

Tube

Weltweit wichtigste Messe der Rohr- und rohrverarbeitenden Industrie

Datum: 20. - 24. Juni 2022

Ort: Düsseldorf (D)

CastForge

Fachmesse für Guss- und Schmiedeteile mit Bearbeitung

Datum: 21. - 23. Juni 2022

Ort: Stuttgart (D)

Automatica

Leitmesse für intelligente Automation und Robotik

Datum: 21. - 24. Juni 2022

Ort: München (D)

Topsoft

Inspiring Digital Business

Datum: 22. - 23. Juni 2022

Ort: Umwelt Arena Schweiz Spreitenbach (CH)

POWTECH

Pharma.Manufacturing.Excellence

Datum: 30. August - 01. September 2022

Ort: Nürnberg (D)

all about automation

Fachmesse für Industrieautomation

Datum: 31. August - 01. September 2022

Ort: Zürich (CH)

SINDEX

Schweizer Messe für industrielle Automatisierung

Datum: 05. - 07. September 2022

Ort: Bern (CH)

Drinktec Deutschland

Auf der Weltleitmesse der Getränke- und Liquid-Food-Industrie

Datum: 12. - 16. September 2022

Ort: München (D)

AMB

Internationale Ausstellung für Metallbearbeitung

Datum: 13. - 17. September 2022

Ort: Stuttgart (D)

Ble.ch

Fachmesse für Metall- und Stahlbearbeitung

Datum: 20. - 22. September 2022

Ort: Bern (CH)

Ilmac Lausanne

Networking. Forum. Aussteller

Datum: 28. - 29. September 2022

Ort: Lausanne (CH)

Motek

Internationale Fachmesse für Produktions- und Montageautomatisierung

Datum: 04. - 07. Oktober 2022

Ort: Stuttgart (D)

VISION

Weltleitmesse für Bildverarbeitung

Datum: 04. - 06. Oktober 2022

Ort: Stuttgart (D)

Chillventa

Weltleitmesse der Kältetechnik

Datum: 11. - 13. Oktober 2022

Ort: Nürnberg (D)

IN.STAND

Die Fachmesse für Instandhaltung und Services

Datum: 18. - 19. Oktober 2022

Ort: Stuttgart (D)

Medica

Die Weltleitmesse der Medizinbranche

Datum: 14. - 17. November 2022

Ort: Düsseldorf (D)

electronica

Komponenten, Systeme, Anwendungen, Lösungen

Datum: 15. - 18. November 2022

Ort: München (D)

SEMICON Europa

Europäische Leitmesse für Mikroelektronik

Datum: 15. - 18. November 2022

Ort: München (D)

all4pack Paris

The global marketplace for Packaging Processing Printing Handling

Datum: 21. - 24. November 2022

Ort: Paris (F)

VALVE WORLD EXPO

Weltweite Leitmesse für Industrie-Armaturen

Datum: 29. November - 01. Dezember 2022

Ort: Düsseldorf (D)

Hardware

Schweizer Fachmesse für Werkzeuge und Eisenwaren

Datum: 15. - 17. Januar 2023

Ort: Luzern (CH)

Empack Schweiz

The Future of Packaging Technology

Datum: 25. - 26. Januar 2023

Ort: Zürich (CH)

LOGISTICS & AUTOMATION

Schweizer Fachmesse für Logistik und Transport

Datum: 25. - 26. Januar 2023

Ort: Zürich (CH)

BAUMAG Baumaschinen Messe

Schweizer Fachmesse für Baumaschinen, Baugeräte und Werkzeuge

Datum: 26. - 29. Januar 2023

Ort: Luzern (CH)

maintenance Schweiz

Schweizer Fachmesse für industrielle Instandhaltung und Facility Management

Datum: 15. - 16. Februar 2023

Ort: Zürich (CH)

Pumps & Valves

Fachmesse für Pumpen- und Ventiltechnik

Datum: 15. - 16. Februar 2023

Ort: Zürich (CH)

AQUA Suisse

Die Schweizer Fachmesse für Wasser, Abwasser und Gas

Datum: 15. - 16. Februar 2023

Ort: Zürich (CH)

Innoteq

Schweizer Fachmesse der Fertigungsindustrie

Datum: 07. - 10. März 2023

Ort: Bern (CH)

InTEC

Internationale Fachmesse für Werkzeugmaschinen, Fertigungs- und Automatisierungstechnik

Datum: 07. - 10. März 2023

Ort: Leipzig (D)

interpack

Führende Messe für Prozesse und Verpackung

Datum: 04. - 10. Mai 2023

Ort: Düsseldorf (D)

LABVOLUTION

Als europäische Fachmesse für innovative Laborausstattung und die Optimierung von Labor-Workflows bildet die LABVOLUTION das gesamte Spektrum der Laborwelt ab und zeigt neue Wege für Anwenderbranchen auf.

Datum: 09. - 11. Mai 2023

Ort: Messegelände Hannover (D)

Moulding Expo

Internationale Fachmesse Werkzeug-, Modell- und Formenbau

Datum: 13. - 16. Juni 2023

Ort: Stuttgart (D)

NEWCAST

Internationale Fachmesse für Gussprodukte mit Newcast Forum

Datum: 12. - 16. Juni 2023

Ort: Düsseldorf (D)

AM Expo

Fachmesse und Symposium: Inspiration, Weiterbildung und Netzwerk

Datum: 12. - 13. September 2023

Ort: Luzern (CH)

Swiss Medtech Expo

Fachmesse und Symposium: Inspiration, Weiterbildung und Netzwerk

Datum: 12. - 13. September 2023

Ort: Luzern (CH)

FachPack

Europäische Fachmesse für Verpackung, Technik, Veredelung und Logistik

Datum: 27. - 29. September 2022

Ort: Nürnberg (D)

EMO Hannover

Weltleitmesse für Werkzeugmaschinen und Metallbearbeitung

Datum: 18. - 23. Oktober 2023

Ort: Hannover (D)

A + A

Internationale Fachmesse für Persönlichen Schutz, Betriebliche Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit.

Datum: 24. - 27. Oktober 2023

Ort: Düsseldorf (D)

BrauBeviale

Europäische Fachmesse für die Getränkewirtschaft

Datum: 14. – 16. November 2023

Ort: Nürnberg (D)

Mefa

Fachmesse für Fleischwirtschaft und Lebensmittelproduktion

Datum: November 2023

Ort: Basel (CH)

Bezugsquellenverzeichnis