Die Firma Güdel aus dem schweizerischen Langenthal ist ein weltweit tätiger Anbieter von Maschinenkomponenten und anspruchsvollen Automatisierungslösungen. Das Produktspektrum reicht von Linearachsen über Verfahrensachsen für Roboter bis hin zu Mehrachsportalen. Darüber hinaus umfasst es zugehörige Komponenten wie Getriebe, Linearführungen, Zahnstangen und Ritzel. Das Schweizer Familienunternehmen ist unter anderem für die sogenannte siebte Roboterachse bekannt. Dadurch lässt sich ein Roboterarm mithilfe einer Linearachse entlang einer Produktionslinie mobil einsetzen.
Mit seinem Portfolio bedient Güdel eine Vielzahl von Branchen, allen voran die Automobilbranche. Speziell in der Pressenautomation – also der automatisierten Produktion von Karosserieteilen in Highspeed-Fertigungslinien – müssen die Achssysteme und Portale hohe Anforderungen erfüllen. Darüber hinaus werden die hochwertigen Automatisierungslösungen unter anderem auch in der Logistik-, Lebensmittel-, Holz- oder Medizinindustrie eingesetzt.
Steigende IIoT-Adaption
Nachdem IoT-Lösungen im industriellen Umfeld zunächst nur zögerlich eingesetzt wurden, beobachtete Güdel in den letzten Jahren eine rasant steigende Nachfrage nach innovativen Produkten und Services. Vor allem in hochautomatisierten Bereichen wie der Automobilindustrie wurde die IIoT-Fähigkeit von Anlagen und Komponenten zunehmend zu einer Schlüsselkompetenz. Dies veranlasste das Unternehmen im Jahr 2019 dazu, den Startschuss für konkrete eigene Entwicklungen im IIoT-Bereich zu legen. Zunächst evaluierte Güdel dafür eine Reihe verschiedener Gateway-Lösungen als Schnittstelle zwischen IT- und OT-Systemen, die einen breiten Katalog von Anforderungen erfüllen mussten. Dazu gehörten unter anderem ein hohes Maß an Flexibilität hinsichtlich verschiedenster Kommunikationsprotokolle und Schnittstellen sowie ein effizientes Hard- und Softwaremanagement. Die Edge Gateways von Hilscher und das damit zusammenhängende, ganzheitliche Netfield-Ökosystem erfüllten schließlich alle Aspekte – von der Multiprotokollfähigkeit der Gateways, über das Cloudportal Netfield.io bis zum einfachen Deployment containerisierter Software-Pakete auf die Geräte.
Condition Monitoring für Module
Als erstes fertiges IoT-Produkt entwickelte Güdel das Rollen-Condition-Monitoring (RCM) für Verfahrachsen und Portale. Die Rollen eines Wagens, der über eine Achse fährt, tragen von allen Komponenten die größte Last und sind somit der höchsten Abnutzung unterworfen. Beim RCM erhalten Kunden von Güdel ein fertiges Gesamtpaket. Dieses besteht aus einer Evaluation Unit, die am Wagen sitzt und Vibrationsdaten in Relation zur Geschwindigkeit auswertet. Die Auswerteeinheit übermittelt die Daten schließlich an das Netfield Compact Edge Gateway von Hilscher, welches die weitere Verarbeitung, Speicherung und Darstellung der Daten übernimmt und im Schaltschrank montiert ist. Auf diesem lassen sich über das Cloudportal Netfield.io beliebige Software-Container ausrollen – zum Beispiel um die Messdaten über ein GUI (Graphical User Interface) im Cloudportal MyGüdel zu visualisieren. Bei Grenzwertüberschreitungen diverser Parameter können zudem auch Interaktionen ausgelöst werden, wie das Versenden von Alarmen per E-Mail. Güdels Kunden profitieren in vielerlei Hinsicht von diesem Paket. Das RCM verhindert unerwartete Produktionsausfälle, stellt die Produktionsqualität sicher und ermöglicht eine effiziente Wartungsplanung.
„Bei der Entwicklung des Rollen-Condition-Monitoring hat uns Hilscher den Weg geebnet“, erklärt Christoph Pfister, Senior SW Development Engineer Digital Products bei Güdel.
„Mit dem grundlegenden Ansatz für die Applikationsentwicklung, welchen wir in den Hilscher-Seminaren kennengelernt haben, konnten wir sehr pragmatisch ein Minimal Viable Produkt (MVP) entwickeln. Dies half uns, zügig in die Themen IoT, Docker und Cloud reinzukommen, der Managementebene frühzeitig Ergebnisse zu liefern und somit unsere weitere Entwicklungsarbeit zu pushen.“
Entwicklungszeit zwischen sechs und zwölf Monaten
Vom Projektbeginn bis zum erstmaligen Einsatz des RCM vergingen etwa zwei Jahre. „Die rein auf Hilscher bezogene Entwicklungsdauer war allerdings wesentlich kürzer“, so Christoph Pfister. „Natürlich ist dies immer schwer zu beziffern, da mit solch einer Produktneuentwicklung unzählige periphere Standardprozesse verbunden sind. Aufgrund des Hilscher-Ansatzes, der frühzeitigen MVP-Entwicklung und der permanenten Weiterentwicklung per DevOps-Prozessen würde ich die reine Entwicklungszeit irgendwo zwischen sechs und zwölf Monaten einordnen.“ Unterstützt wurde Güdel dabei vom Hilscher-Swiss-Team.