OT-Diagnose-Switches bringen Transparenz in die Miele-Fertigung

Kommunikationsproblemen auf der Spur

Bei Störungen in der Anlage steht meist die Mechanik im Fokus. Oder ob Sensorik, Aktorik sowie Steuerungstechnik ihren Dienst tun. Das Netzwerk wird oft immer noch nicht als relevanter Teil einer belastungsfähigen Anlage gesehen. Dabei kann es durchaus zum Störenfried werden und Fehler verursachen, die sich nicht einfach nachvollziehen lassen. Das Instandhaltungsteam bei der Imperial-Werke in Bünde kann das aus dem Alltag bestätigen.
 Gas- und Keramikkochfelder, Dampfgarer und Wärmeschubladen werden bei Miele in Bünde hergestellt.
Gas- und Keramikkochfelder, Dampfgarer und Wärmeschubladen werden bei Miele in Bünde hergestellt.Bild: Miele

Gas- und Keramikkochfelder, Dampfgarer und Wärmeschubladen werden bei Miele im Werk Bünde hergestellt. Das Team der Betriebstechnik sorgt vor Ort für eine reibungslose und sichere Produktion. Sporadisch auftretende und unklare Netzwerkausfälle können in der Produktionslinie für Dampfgarer jedoch trotzdem für Stillstände sorgen. Diesen wollten die Instandhalter auf den Grund gehen.

 Der Profinet-INspektor half im ersten Schritt dabei zu bestätigen, dass die Fehler ihre Ursache in der Netzwerkkommunikation hatten.
Der Profinet-INspektor half im ersten Schritt dabei zu bestätigen, dass die Fehler ihre Ursache in der Netzwerkkommunikation hatten.Bild: Miele

Transparenz schaffen

Für die Garraum-Produktion werden gestanzte Edelstahlbleche zugeführt, die über verschiedene Umform- und Schweißprozesse zu Garräumen für Dampfgarer umgearbeitet werden. In der automatisierten Anlage sind einzelne Roboterzellen miteinander verkettet, die Platinen werden von Station zu Station weitergegeben. Rund alle zwei Minuten verlässt dabei ein neuer Garraum diese Produktionslinie in Richtung Endmontage. „Wir hatten immer wieder sporadische Ausfälle und konnten nicht nachvollziehen, was die Ursache dafür war“, blickt Jan Rüter, Leiter der Betriebstechnik bei Miele im Werk Bünde, zurück. „Weil wir nicht einzelne Maschinen, sondern das Netzwerk an sich in Verdacht hatten, haben wir uns aus dem Werk in Bielefeld einen Profinet-INspektor geliehen – ein erster wichtiger Schritt in Richtung Ursachenforschung.“ Die Auswertung der damit erfassten Daten bestätigte, dass der Fehler im Kommunikationsnetz liegt, genauer gesagt in der EMV. Um den Potentialausgleich permanent im Blick zu haben, wurden die Industrial Ethernet Switches des Typs PROmesh P9 und P20 von Indu-Sol eingesetzt. Deren Ableitstromüberwachung erfasst den exakten Zeitpunkt, die Frequenz und Intensität von EMV-Einkopplungen in Datenleitungen. Zudem ergab sich noch ein weiterer großer Vorteil: Die Switches sind gemanaged und ermöglichen somit den Zugriff auf die Kommunikationsdaten. Die dadurch mögliche permanente Netzwerküberwachung hilft dabei, sporadischen nicht reproduzierbaren Ereignissen und deren Ursachen auf die Spur zu kommen. Überschreitet der Datenverkehr im Netzwerk die Leistungsgrenze eines Switches, kommt es zu Datenverlusten. Sie werden als Portstatistiken auf einer integrierten Web-Oberfläche gemeinsam mit Errors, Fehlertelegrammen Netzlast/ms angezeigt. „Heute können wir sagen, was die Ursachen unserer Probleme sind.“ erklärt Wilhelm Kröger, Teamleiter Maschinen- und Anlagentechnik. „Weil wir viele Schweißanwendungen nutzen, haben wir phasenweise große Störströme und die beeinflussen letzten Endes die Kommunikation.“

 Der Switch überwacht Ableitströme permanent über das gesamte Frequenzspektrum und macht so Ursachen und Zusammenhänge für EMV-Störungen nachvollziehbar.
Der Switch überwacht Ableitströme permanent über das gesamte Frequenzspektrum und macht so Ursachen und Zusammenhänge für EMV-Störungen nachvollziehbar.Bild: Indu-Sol GmbH

Vom IT- zum OT-Switch

In der Vergangenheit waren bei Miele in Bünde klassische IT-Switches verbaut und von der IT-Abteilung betreut. Das brachte mehrere Nachteile: Die Mitarbeiter der Instandhaltungsabteilung hatten keinen Zugriff. Zudem entsprechen diese Switches nicht den Anforderungen der OT hinsichtlich Profinet-Zertifizierung, Netload Class und Conformance Class. Gleichzeitig bieten sie keine Diagnosefunktionen, wie eine Ableitstrommessung. Bevor in einem größeren Unternehmen jedoch neue Switches eingesetzt werden, muss nicht nur die Instandhaltung von der Hardware überzeugt sein. Auch die Verantwortlichkeiten einzelner Produktionsbereiche mussten gemeinsam mit der IT neu überdacht werden. Es gibt natürlich zahlreiche Anforderungen, die so ein Gerät erfüllen muss. Daher wurde zuerst einmal ein Switch von von Indu-Sol ausgeliehen und umfassend getestet. Diese Tests zeigten schnell, dass sich die Ursachen für Störungen schnell und einfach transparent machen lassen. Um den Einsatz endgültig zu ermöglichen, entwickelte Indu-Sol einen Firmwarezusatz passend zu den IT-Sicherheitsanforderungen von Miele. Darüber hinaus wies Indu-Sol das Instandhaltungsteam nicht nur in die Nutzung der Switches ein, sondern vermittelte auch alle essentiellen Inhalte zum Thema Datennetzwerk.

Nur wer sein Problem kennt, kann es auch lösen. Gleichzeitig ist ein Problem noch lange nicht gelöst, nur weil man sich seiner Ursachen bewusst ist. Die Hochfrequenzzündung der Schweißapplikation erzeugt eine elektromagnetische Störstrahlung, die auch auf Datenleitungen wirkt. Daraus entstehen Kommunikationsprobleme, die den Ablauf einzelner Fertigungsschritte stören. So gehen etwa Datenpakte verloren, was zu anormalem Verhalten der Anlage oder schlimmstenfalls Stillstand führt. Das Beispiel zeigt: Nicht alle Fehlerquellen können so einfach eliminiert oder entschärft werden.

Einfache Integration

Nach der Entscheidung für den Einsatz neuer Switches galt es, diese zu integrieren. Die Integration gestaltete sich bei den PROmesh-Switches sehr einfach. Weil alle Switches nicht direkt in der Anlage, sondern in einem abgesetzten Schaltschrank installiert waren, musste lediglich an einer Stelle getauscht werden. Gemeinsam mit Indu-Sol wurde der Austausch vorbereitet. So dauerte es nur gut einen halben Tag, bis die Anlage wieder produktiv arbeiten konnte. Der Werksbetreiber freute sich über die Transparenz, die mit den neuen Switches in die Netzwerkkommunikation Einzug hielt. Durch die Schulung und den Austausch mit Indu-Sol hat das Instandhaltungsteam zudem in kurzer Zeit viel Hilfreiches über die Netzwerkkommunikation gelernt. Auch das sorgt heute letzten Endes für eine ausfallsichere Produktion.

Seiten: 1 2Auf einer Seite lesen

Das könnte Sie auch Interessieren

Weitere Beiträge

Bild: Quat2ro GmbH & Co. KG/©Katharina Kirsch
Bild: Quat2ro GmbH & Co. KG/©Katharina Kirsch
Digitale Remote-Lösung der neuesten Generation

Digitale Remote-Lösung der neuesten Generation

Als Digitalisierungs- und Automatisierungsanbieter will die Firma Quat2ro für frischen Wind in der Schüttgutbranche sorgen. Ein aktuelles Beispiel ist der Online-Fernzugriff auf Maschinen und Anlagen auf Basis von Rex-Industrieroutern aus dem Hause Helmholz. Um möglichst großen Mehrwert zu generieren, verbindet die Lösung jahrzehntelange Erfahrung mit modernen technischen Möglichkeiten.

mehr lesen
Bild:©greenbutterfly/stock.adobe.com
Bild:©greenbutterfly/stock.adobe.com
Sicherheit für 
ein privates 5G-Netz

Sicherheit für ein privates 5G-Netz

Die Fertigungsindustrie erlebt derzeit eine technologische Revolution. Bei der Fertigung geht es nicht mehr alleine um den Ausstoß, sondern auch um die Erfassung vieler Daten sowie die schnelle Anpassungsfähigkeit. Dafür legen private 5G-Netze die digitale Grundlage. Sie werden zum Dreh- und Angelpunkt für intelligente Fabriken, indem sie die Konnektivitätsstruktur für das Internet der Dinge (IoT), die Automatisierung und die künstliche Intelligenz (KI) bereitstellen.

mehr lesen