Was ist eine Maschinendatenerfassung?
Die Maschinendatenerfassung (MDE) ist ein zentraler Baustein der Betriebsdatenerfassung. Sie liefert die technischen Daten von Anlagen und Maschinen, die zur Überwachung und Auswertung von Produktions- und Prozessabläufen benötigt werden.
Daten als Fundament.
Durch die direkte Anbindung zwischen Software und Maschine stehen wichtige Informationen in Echtzeit zur Verfügung.
Damit ist die MDE die Grundlage, um belastbare Kennzahlen wie die OEE zu ermitteln und zu visualisieren, Fertigungsprozesse zu optimieren und Störungen zu reduzieren. Im Idealfall lassen sich Ausfälle durch die Überwachung kritischer Parameter und Predictive Maintenance ganz vermeiden.
Zwei Kategorien von Daten.
Produktionsdaten
Dazu zählen z. B. Gutmengen, Ausschuss, Materialverbräuche sowie Chargen- und Seriennummern.
Prozessdaten
Dazu zählen z. B. Betriebsstunden, Geschwindigkeiten, Energieverbrauch, Drücke, Temperaturen sowie Störmeldungen.
Aus der Kombination und Auswertung dieser Daten lassen sich Erkenntnisse gewinnen, mit denen sich Prozessstabilität, Qualität und Effizienz steigern lassen. Gleichzeitig dienen diese Informationen der Rückverfolgbarkeit und vorbeugenden Instandhaltung.
Auch die Produktionsplanung profitiert: Verzögerungen werden frühzeitig erkannt, und mit gezielten Maßnahmen lassen sich termingerechte Fertigstellung und Auslieferung sicherstellen.
Maschinen erfolgreich verbinden.
Moderne Anlagen verfügen über speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) mit Konnektivitätsmodulen, die eine Datenübertragung über Protokolle wie OPC UA oder MQTT ermöglichen.
Diese Protokolle bieten neben einer Technologie-Standardisierung den Vorteil, Zustandsänderungen proaktiv an alle abonnierten Teilnehmer zu übermitteln.
SMARTR.factorySMARTR.factoryWährend bei einer OPC UA-Verbindung der Client (in diesem Fall die Software) sich mit dem Server (der Anlage) verbindet, nutzt das MQTT-Protokoll einen sogenannten Broker als gemeinsamen Endpunkt. Dadurch sendet die Anlage die Nutzdaten und muss keine eingehenden Verbindungen über das Netzwerk zulassen, was aus Sicht der IT/OT-Security einen klaren Vorteil bietet.
Auch ältere Anlagen und Steuerungen lassen sich häufig auslesen – etwa über offene Protokolle wie Modbus TCP oder herstellerspezifische Schnittstellen wie Siemens S7 PUT/GET. Damit lassen sich auch Bestandsmaschinen sinnvoll in eine moderne MDE einbinden.
Investitionen schützen und Bestandsanlagen nachrüsten.
Auch wenn keine Konnektivität ab Werk vorhanden ist, lassen sich ältere Anlagen oft mit überschaubarem Aufwand digitalisieren.
Sogenannte Brownfield-Anlagen sind Maschinen, die vor der Ära von Industrie 4.0 gebaut wurden und nicht oder nur unzureichend auf die Digitalisierung vorbereitet sind. Trotzdem verrichten sie zuverlässig ihren Dienst und stellen für Unternehmen eine schützenswerte Investition dar.
Um solche Anlagen anzubinden, gibt es zwei gängige Wege: Zum einen lassen sich über eigene SPS-Programmierung elektrische Signale sowie analoge oder digitale Sensorik (z. B. Lichttaster) aufgreifen und bereitstellen. Zum anderen haben sich in den vergangenen Jahren Edge Devices als praxistaugliche Lösung etabliert.
Wie der Name nahelegt, sind diese Geräte an der Schnittstelle zwischen Produktion (OT – Operational Technology) und IT angesiedelt. Dieses Konzept unterstützt nicht nur sicherheitsrelevante Aspekte wie eine strikte Netzwerktrennung, sondern bietet auch anwenderseitige Vorteile – etwa eine einfache Konfiguration der anzubindenden Signale und deren Bereitstellung über Protokolle wie OPC UA oder MQTT.
Vor- und Nachteile der
Maschinendatenerfassung.
Vorteile
- Konsistente Datenqualität ohne Eingabefehler
- Daten in Echtzeit verfügbar
- Tiefe Einblicke und detaillierte Analysen
- Manueller Erfassungsaufwand entfällt
- Zusammenhänge zwischen Maschinen im Verbund werden sichtbar
- Basis für Anwendungen wie OEE-Analyse, Predictive Maintenance und Energiemonitoring
Nachteile
- Bestandsanlagen müssen ggf. nachgerüstet werden (Retrofit)
- Initialer Aufwand für Anbindung und Konfiguration
- IT/OT-Security muss von Anfang an mitgedacht werden
- Datenflut erfordert klaren KPI-Fokus
Die Vorteile einer Maschinendatenerfassung wiegen die Herausforderungen in der Regel deutlich auf. Entscheidend ist jedoch der Umgang mit den gewonnenen Daten: Erst durch fachliche Einordnung und klare Fragestellungen wird aus Daten echtes Wissen.
Wir machen Maschinendaten greifbar.
Sprechen wir darüber, wie SMARTR.factory Ihre Anlagen zum Reden bringt. Ein Erstgespräch zeigt die ersten Schritte.
Jetzt Termin vereinbaren →