Mit Siemens Industrial Edge Intelligenz in die Fertigung bringen

Siemens bietet mit Siemens Industrial Edge eine Digitalisierungslösung an, die Automatisierung um maschinennahe Datenverarbeitung erweitert, indem sie die Intelligenz des Edgecomputings und eine damit hochentwickelte Analysetechnik auf sichere Weise in den Fertigungsbereich trägt. Siemens Industrial Edge bietet Anwendern die Möglichkeit, unterschiedliche intelligente Analyseanwendungen auszuführen. Dabei wird die Cloud-Konnektivität in Verbindung mit Edge Applikationen in einem integrierten Hardware- und Softwareökosystem für Automatisierungskomponenten genutzt.

• Siemens Industrial Edge schließt Lücke zwischen Local und Cloud Computing und ermöglicht hochfrequenten Datenaustausch in der Feldebene

• Edge Apps für intelligente Datenanalyse und erhöhte Produktivität

• Industrial Edge umfasst mit Edge Management ein Backend, Edge-Geräte und Edge Apps

Mit Siemens Industrial Edge bietet Siemens somit Anwendern die Möglichkeit, je nach individuellen Anforderungen die Lücke zwischen der klassischen lokalen Datenverarbeitung und der cloudbasierten Datenverarbeitung zu schließen. Mit Edge Computing lassen sich große Datenmengen lokal in nahezu Echtzeit verarbeiten. Hierfür stellt Siemens Anwendern ein breites Spektrum an Applikationen zur Verfügung, darunter Datenverarbeitung, Datenvisualisierung per Webserver, Datenübertragung in die Cloud- oder IT-Infrastruktur sowie schnelle Innovationszyklen bei der App-Entwicklung. Zusätzlich verringern sich für Anwender die Speicher- und Übertragungskosten, da große Datenmengen vorverarbeitet werden und ausschließlich relevante Daten anschließend in eine Cloud- oder IT-Infrastruktur übertragen werden. Siemens Industrial Edge unterstützt Cloud-Übertragungsprotokolle für Mindsphere, dem offenen, cloudbasierten Betriebssystem von Siemens sowie Message Queuing Telemetry Transport (MQTT). Das macht die Datenübertragung sicher und effektiv.

Siemens Industrial Edge: Industrial Edge Management, Edge-Geräte, Edge Apps

Siemens Industrial Edge umfasst das Industrial Edge Management System, die Edge-Geräte sowie Edge Apps. Mit dem Industrial Edge Management System lassen sich sämtliche verbundene Edge-Geräte zentral verwalten und die Zustände überwachen. Zudem werden Edge Applikationen stets in der aktuellen Version effizient und sicher an Industrial Edge-Geräte verteilt. Die Installation der Applikationen auf den Edge-Geräten ist unabhängig vom Betriebszustand der Maschine rückwirkungsfrei möglich. Applikationen für Siemens Industrial Edge können sowohl von Siemens als auch von Drittanbietern zur Verfügung gestellt werden. Somit haben Anwender und Maschinenbauer die Möglichkeit, eigene Anwendungen zu entwickeln, die auf die individuellen Anforderungen ihrer Maschinen abgestimmt sind.

Mit der Aquisition des US-amerikanischen Startups Pixeom, erhält Siemens Komponenten für die Ablaufumgebung von Applikationen (Edge Runtime) sowie für das Geräte Management (Device Management) als Bestandteil des Siemens Industrial Edge Ecosystems. Die von Pixeom entwickelte Technologie auf Basis des IT-Standards „Docker“ bietet offene Schnittstellen z.B. für die Anbindung an den Mindsphere App-Store, für das Management von Drittanbieter-Hardware und für die Erstellung eigener Apps durch Siemens-Kunden. Die Edge-Applikationen werden über einen Marktplatz in der Mindsphere angeboten. Das Betriebssystem von Siemens Industrial Edge ist in ein ganzheitliches Sicherheitskonzept integriert. Es erlaubt einen stabilen Betrieb einer oder mehrerer Applikationen nebeneinander und stellt außerdem eine abgesicherte Softwareumgebung für die Ausführung der Applikationen auf den Edge-Geräten sicher.

Höchste Flexibilität und Produktivität für Fertigungsanlagen über den gesamten Lebenszyklus

Industrial Edge mit Simatic bietet Siemens Anwendern eine Plattform zur Umsetzung der Anforderungen von Heute und der Zukunft. Automatisierungskomponenten wie beispielsweise Simatic Controller werden dabei ergänzend durch Edge-Geräte unterstützt, um größere Datenmengen aus Anlagen gewinnbringend zu verarbeiten und Erkenntnisse für eine kontinuierliche Steigerung der Produktivität zu gewinnen. Damit einhergehend halten neue Applikationen wie Condition Monitoring oder Predictive Maintenance Einzug in die klassische Automatisierungstechnik. Darüber hinaus eröffnet Edge Computing ebenso eine nie dagewesene Flexibilität – Denn Anlagen können über funktionale, rückkopplungsfreie Updates immer auf dem neuesten Stand gehalten werden – und das für in der Automatisierung übliche An-lagenlebenszyklen. Bei der Applikationsentwicklung unterstützt Siemens Anwender mit Frameworks sowie dem Zugriff auf integrierte Konnektivität zur Automatisierungswelt.

Für Simatic Edge wurden folgende Edge Applikationen vorgestellt:

• Simatic Notifier
• Simatic Assistant for Machines

Stabile Prozesse und erhöhte Produktivität für Werkzeugmaschinen

Für Werkzeugmaschinen bildet Industrial Edge mit Sinumerik eine maschinennahe Plattform für Softwareapplikationen, die hochfrequente Daten aus der Werkzeug-maschine erfasst, vorverarbeitet und analysiert. Zudem können komplexe Werkzeug-wege berechnet werden sowie Nebenzeiten oder Arbeitsraumüberwachung optimiert werden. Mit Sinumerik Edge unterstützt Siemens Werkzeugmaschinenanwender dabei, die Werkstück- und Prozessqualität zu verbessern, die Maschinenverfügbarkeit zu erhöhen sowie die Maschinenprozesse weiter zu optimieren.

Für Sinumerik Edge wurden folgende Edge Applikationen vorgestellt:

Für Werkstückqualität:

• Analyze MyWorkpiece /Capture
• Analyze MyWorkpiece /Toolpath
• Analyze MyWorkpiece /Monitor
• Analyze MyWorkpiece /Vision (KI-basiert)

Für Performancesteigerung:

• Optimize MyMachining /Magazine (KI-basiert)
• Optimize MyMachining /Trochoidal

Für Zustandsüberwachung und Prozessstabilität:

• Protect MyMachine /3D Twin
• Analyze MyMachine /Condition

Mehr Intelligenz für Antriebssysteme

Aktuell pilotiert Siemens auch die Anbindung eines Sinamics Antriebssystems an die Siemens Industrial Edge-Plattform. Somit wird zukünftig auch in der Antriebstechnik ein hochfrequenter Datenaustausch mit einem Edge-Gerät durchführbar sein. Die Anbindung von Sinamics Frequenzumrichtern an ein Edge-Gerät ermöglicht Anwendern von Maschinen und Applikationen komplexe Analysen von Daten, die ohnehin im Antrieb gesammelten werden. Machine-Learning-Algorithmen identifizieren Muster und erkennen Anomalien und deren Ursachen und geben so rechtzeitig Hinweise auf eventuell anstehende Wartung. Das minimiert Stillstandzeiten und reduziert den Verbrauch von Ressourcen. So können beispielsweise im Bereich Intralogistik bei einem Regalbediengerät Aussagen über die aktuelle Gurtspannung getroffen werden. Die Gurte, die von Motor und Frequenzumrichter angetrieben werden, benötigen eine spezifische Spannung, damit die Applikation reibungslos läuft. Zeigen sich in der Visualisierung der Datenanalysen Unregelmäßigkeiten im Antriebssystem, kann zeitnah beispielsweise eine Wartung des Gurtes angestoßen werden.

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