IT/OT-Vernetzung mit Ixon

Anbindung von älteren Bestandsmaschinen an die Cloud

Die Anbindung von Bestandsmaschinen an moderne Cloud-Plattformen stellt in der heterogenen Fertigungslandschaft eine Herausforderung dar. Dem musste sich auch das Unternehmen Niverplast stellen, beim Versuch die Daten älterer Maschinen beim Anwender auszulesen. Eine Lösung wurde letztlich mit MQTT, der Synchronisation mit der AWS-Cloud und den Routern von Ixon gefunden.
 Niverplast implementierte 
über das Maschinen-HMI 
MQTT zum Senden von Daten an 
die Cloud - bei älteren Modellen ohne 
HMI war dieser Weg nicht möglich.
Niverplast implementierte über das Maschinen-HMI MQTT zum Senden von Daten an die Cloud – bei älteren Modellen ohne HMI war dieser Weg nicht möglich. Bild: Ixon B.V.

Niverplast ist auf effiziente Bag-in-Box-Verpackungsprozesse spezialisiert und entwickelt sowohl eigene Maschinen als auch die entsprechenden Beutel. Das Unternehmen ist sehr daran interessiert, Daten aus den laufenden Maschinen beim Anwender zu extrahieren, um den Service zu verbessern, die Maschinenleistung zu steigern und vorausschauende Wartung zu ermöglichen. Parallel besteht bei den Anwendern selbst das wachsende Bedürfnis nach Einblicken in ihre Maschinendaten.

Per MQTT in die Cloud

Niverplast implementierte also über das HMI der Maschinen MQTT zum Senden von Daten an die Cloud. Schwierigkeiten gab es jedoch mit der Protokollierung von Daten älterer Maschinen ohne HMI, die folglich auch keine MQTT-Verbindungen herstellen konnten. Der Maschinenbauer begann also mit der Entwicklung eines kompakten Geräts, das über Modbus oder OPC UA Daten an den eigenen Server übermitteln sollte. „Doch während wir daran arbeiteten, führte Ixon eine neue Funktion für die Datenprotokollierung an eine öffentliche Cloud über MQTT ein, die sich als eine viel einfachere Alternative herausstellte“, blickt Stoopendaal, Softwareentwickler bei Niverplast, zurück. „Das hat uns dazu bewogen, keine eigene Lösung zu entwickeln.“

OPC UA und Modbus zwischen der Niverplast-Steuerung und Ixon sowie die integrierte Firewall des IXrouters ermöglichen eine sichere und verschlüsselte Verbindung über MQTT zu AWS. Die Verbindung kann unkompliziert über den Ixon Fleet Manager konfiguriert werden, was Konfigurationsfehler reduziert und die Fehlersuche erleichtert. Die Verbindung ist außerdem zuverlässig, da die Daten lokal auf dem Router zwischengespeichert werden. „Das stellt sicher, dass wir keine Daten verlieren“, bestätigt Stoopendaal. „Wenn ein Kunde z.B. den Netzstecker zieht, werden die Daten auch dann noch übertragen. Ein weiterer Vorteil der MQTT-Option von Ixon ist, dass wir nicht viel Zeit in die Wartung der Lösung investieren müssen. Wir müssen sie nur konfigurieren und einige Datenpunkte einfügen.

Kombination von zwei Welten

Die Einführung von MQTT hat dem Maschinenbauer und seinen Anwendern durch die Verbesserung der Datenzugänglichkeit spürbare Vorteile gebracht. Der eigene Datenspeicher von Niverplast enthält mehr als 200 Millionen Datenpunkte, die von den über 150 IXroutern in den Maschinen des Unternehmens gespeichert werden. Diese Daten werden mit einer Rate von etwa 35 Datenpunkten pro Sekunde an die AWS Cloud gesendet. „Wir können jederzeit auf unsere Daten in der Cloud zugreifen. AWS ist skalierbar und wächst daher mit unserer Maschinenzahl im Feld mit. Letztlich konnten wir das Beste aus zwei Welten verbinden: dem Kundenportal von Ixon und unsere eigene Datenstruktur.“ Kunden können über das Ixon-Portal die Maschinenleistung überwachen, auf die Dokumentation zugreifen und Berichtsanforderungen stellen.Die Qualitätssicherung des Maschinenbauers zeichnet z.B. Produktdaten auf der Grundlage von 20 Parametern auf, so dass die Kunden ihre Produktion überprüfen können.

Niverplast sieht große Möglichkeiten in der Nutzung erweiterbaren Ixon-Cloudlösung und will seine Arbeitsabläufe durch die Automatisierung von Prozessen und die Erweiterung seiner kundenspezifischen Komponentenbibliothek weiter verbessern. „Die Art und Weise, wie wir mit Ixon arbeiten, spart uns viel Zeit. Bisher haben wir 25 benutzerdefinierte Komponenten in der Cloud erstellt, aber es werden noch mehr“, resümiert Entwickler Stoopendaal. Mit Blick in die Zukunft sieht er die vorausschauende Wartung als großes Thema, um die Kunden proaktiv auf mögliche Ausfälle hinweisen zu können.

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