Success Story: Plug-and-Play-Geräteverwaltung für thermische Spritzanlagen

Hochleistungsprozesse erfordern Perfektion

Oerlikon Metco AG ist eine Technologiemarke der OC Oerlikon Corporation AG und ein führender Anbieter von Oberflächenlösungen. Das Unternehmen mit Sitz in Wohlen im Kanton Aargau in der Schweiz entwickelt, betreibt und vertreibt thermische Spritzanlagen sowie weitere Oberflächenlösungen und -technologien. Mit Hilfe der thermischen Spritztechnik von Oerlikon werden beispielsweise komplexe Oberflächen wie Rotorblätter von Flugzeugturbinen, Zylinder von Verbrennungsmotoren oder medizinische Implantate beschichtet, um sie vor thermischen Einflüssen, aber auch vor Verschleiß und Korrosion zu schützen. Hochleistungsprozesse wie das Flammspritzen, Plasmaspritzen und Lichtbogenspritzen sind äußerst komplex. Die Prozesse und Parameter müssen perfekt zusammenspielen, zum Beispiel in Bezug auf den Brennstofffluss und die Maschinenkühlung. Um die anfallenden Datenmengen effizient zu nutzen und zentral zu verarbeiten, suchte Oerlikon Metco nach einer einfachen und sicheren Möglichkeit, Edge Devices zu verwalten, um eine intelligente und moderne IIoT-Lösung zu ermöglichen.

A hand surrounded by several IIoT applications. In the middle is a tablet hovering above the hand. A head icon with several lines and dots is layed over the tablet.

Vom „Sneakernet“ zur automatischen Datenaggregation

In der Vergangenheit konnte Oerlikon Metco Maschinendaten aus den Steuerungseinheiten exportieren, allerdings nur zur nachträglichen Analyse mittels eines USB-Sticks. Dies war eine mühsame Aufgabe, bei der die Daten manuell extrahiert, beispielsweise im Excel-Format, und in das Verarbeitungssystem eingespeist werden mussten. Die Mitarbeiter bezeichneten diesen Prozess oft scherzhaft als „Sneakernet“.
„Unser Ziel war es, mit minimalem Aufwand automatisch Daten zu sammeln und dann ergänzende Cloud-Dienste zu nutzen, um die gesammelten Daten zu speichern, zu verarbeiten und in Dashboards visuell darzustellen“, erklärt Sabin Banuleasa, IoT Software Engineer bei Oerlikon Metco und Mitglied des Digitalisierungsteams.
„Wenn es um die Konnektivität und Kommunikation mit ihrer Infrastruktur geht, haben unsere Kunden unterschiedliche Bedürfnisse. Deshalb waren wir auf der Suche nach einem flexiblen Industrie-PC, der sowohl als lokaler Datenanbieter als auch als Verbindung zu öffentlichen Cloud-Diensten fungieren kann.“

Thermal spray coating machine by Oerlikon.

Industrielle Bedürfnisse erfordern spezifische Lösungen

Zunächst versuchte das Team von Oerlikon, eine eigene Lösung zu entwickeln, um Daten zu sammeln und seine Edge-Geräte aus der Ferne zu verwalten. Sie nutzten Hilschers netPI 3 als Datenzugangspunkt. Während der Machbarkeitsstudie zu Themen wie der Härtung des Betriebssystems, der Zuverlässigkeit und den automatisierten Onboarding-Verfahren wurde dem Team jedoch klar, dass es sich hierbei um komplexe Aufgaben handelt. Aspekte wie Zuverlässigkeit, Kompatibilität mit neuen Treibern und Diensten sowie Sicherheitsaspekte konnten zwar angegangen werden, allerdings mit dem Nachteil eines hohen Aufwands und einer erhöhten Menge an benötigten Ressourcen. Auch die Entwicklung einer Cloud- und Managementlösung für Hunderte von Geräten erwies sich als wesentlich anspruchsvoller als ursprünglich erwartet.

Oerlikon Metco begann, die offensichtlichen und scheinbar einfachen Alternativen der IoT-Lösungen von nativen Cloud-Anbietern zu untersuchen. Schliesslich machen es die bekannten Hyperscaler wie Microsoft mit Azure oder Amazon mit AWS sehr einfach, IoT-Cloud-Plattformen für verschiedenste Zwecke aufzubauen. Bei der Umsetzung verschiedener Proof-of-Concepts zeigte sich jedoch, dass diese IoT-Lösungen zu generisch und nicht auf die Bedürfnisse von Metco zugeschnitten waren. Das industrielle Internet der Dinge, als eine spezielle Nische des IoT, hat in vielen Bereichen sehr spezifische Anforderungen, wie z.B. die Verarbeitung von sehr großen Datenmengen und die Verfügbarkeit in Echtzeit.

Ein netFIELD Compact ist auf einer Hutschiene montiert und an ein Ethernet-Netzwerk angeschlossen.

Gerätemanagement - out of the box

Auf der Suche nach einer geeigneten Lösung, die alle Anforderungen erfüllt, stieß Oerlikon dann auf das Managed Industrial IoT-Angebot von Hilscher. Oerlikon Metco und der Hattersheimer Spezialist für industrielle Kommunikation arbeiten bereits seit einiger Zeit auf dem Gebiet der industriellen Kommunikation zusammen. Bis dahin hatte sich der Anlagenhersteller nicht mit IIoT-Lösungen beschäftigt. „Eines Tages fragte Herr Banuleasa nach unserem netFIELD OS und wir stellten es ihm prompt für ausführliche Tests zur Verfügung“, sagt Jan Luginbühl, Field Application Engineer bei der Hilscher Swiss GmbH.

„Die Tests haben schnell gezeigt, dass das Hilscher-Betriebssystem alle unsere Anforderungen erfüllt“, resümiert Sabin Banuleasa. „Als wir dann auch noch die Cloud-Plattform netFIELD.io mit einem Testzugang ausprobiert haben, haben wir festgestellt, dass das Gesamtpaket von Hilscher genau das ist, was wir gesucht haben. Es ist einfach zu bedienen und im Grunde genommen Plug and Play mit minimalem Aufwand zu implementieren. Jetzt, da wir eine zuverlässige Fernverwaltungslösung haben, können wir unsere technischen Ressourcen auf unser Kerngeschäft konzentrieren, um anwendungsspezifische Lösungen und digitale Dienstleistungen zu entwickeln.“ Oerlikon Metco entschied sich schliesslich für eine Kombination aus Edge-Gateway, Runtime und Cloud-Portal. Die Edge Gateways netFIELD Compact X8M sind in die Maschinen integriert und stellen die Verfügbarkeit relevanter Maschinendaten in Echtzeit sicher. Ermöglicht wird das unter anderem durch das netFIELD OS, das mit Docker-Containern arbeitet. Regelmäßige Wartung und Updates durch Hilscher sorgen für maximale Sicherheit der geschäftskritischen Daten. Das gesamte Gerätemanagement erfolgt aus der Ferne über das netFIELD Cloud Portal und seine intuitive Benutzeroberfläche.

 

Logo of Oerlikon Metco in red.

Wir haben sehr schnell erkannt, dass das netFIELD Ökosystem alle Anforderungen für unseren speziellen industriellen Anwendungsfall erfüllt und genau das ist, wonach wir gesucht haben.

Sabin Banuleasa
IoT Software-Ingenieur
Oerlikon Metco AG

A man in blue business dress smiles into the camera. He has dark hair and a dark beard. He is outside with blue sky in the background.
Anbindung an die Metco-IIoT-Cloud-Plattform

Mit den Edge Gateways von Hilscher bindet Oerlikon Metco seine Maschinen auch an ein eigenes anwendungsspezifisches Webinterface an, über das auf die prozessoptimierenden Metco IIoT-Cloud-Services zugegriffen werden kann. Da der Schweizer Hersteller bereits Erfahrung mit containerisierter Software hatte, waren keine Softwareanpassungen erforderlich. Nach einer Testphase und einer kurzen Schulung sowie verschiedenen Konfigurationen an den Gateways war die gesamte Lösung quasi „out of the box“ verfügbar. Mit den Lösungen von Hilscher verfügt Oerlikon Metco über ein perfekt abgestimmtes IIoT-Ökosystem zur Steuerung seiner Maschinen. So kann sich der Schweizer Hersteller ganz auf sein Kerngeschäft konzentrieren und maschinenspezifische Anwendungen entwickeln.

Metco IIoT Connectivity

Sie ermöglicht die Optimierung von Produktionsprozessen durch den Zugriff auf Maschinendaten. Dies hilft, die Verfügbarkeit der Maschinen zu verbessern, die Ausschussrate zu reduzieren und den Durchsatz zu erhöhen.

  • Plug-and-Play-Lösung
  • Eingebettet in bestehende Anlagen
  • Daten werden vor Ort bereitgestellt oder an die Cloud gesendet

Nutzen der netFIELD-Technologie für die Oerlikon Metco AG

  • Schnelle Implementierung
  • IIoT-Ökosystem, das auf die Bedürfnisse der industriellen Anwender zugeschnitten ist
  • Sicherheit, dank professionell gewarteter Komponenten
  • Intuitive Bedienung

 

A circle with several Oerlikon applications. In the middle is a cloud icon with several arrows pointing from and to it.

Der Grundstein ist gelegt

Dank der einfachen Fernverwaltung der Edge-Geräte haben die Kunden von Oerlikon Metco nun zentralen Zugriff auf wichtige Prozessdaten. Die automatisierte Datenerfassung spart viel Zeit und steigert die Effizienz der Produktionsanlagen erheblich. Die Lösung ermöglicht zudem die Nachverfolgung und Analyse sämtlicher Daten über einen längeren Zeitraum hinweg, um sicherzustellen, dass die Qualität der Maschinenfunktionalität konstant bleibt. „Mit dem Gerätemanagement und den ersten digitalen Services unter dem Namen Metco IIoT haben wir den Grundstein für die Digitalisierung unserer Maschinen gelegt“, erklärt Sabin Banuleasa. „Wir planen auch bereits, unser IIoT-Angebot zu erweitern und zu verbessern. Wir werden uns nun auf die drei technologischen Schlagworte maschinelles Lernen, vorausschauende Wartung und modernste Hardwareverschlüsselung konzentrieren, um für unsere Kunden in Zukunft zusätzlichen Mehrwert zu schaffen.“

Weiterführende Links
Logo of Oerlikon Metco in red.

Möchten Sie mehr über die Lösungen von Oerlikon Metco für thermische Spritzverfahren und das Metco IIoT erfahren? Besuchen Sie die Website von Oerlikon Metco!

netFIELD Compact X8M - Edge-Gateway mit Fernverwaltungsoption

ARM-Rechnerplattform für containerisierte Applikationen

Ein netPI-Edge-Gateway von Hilscher im Einsatz.

Ein Überblick über unsere Managed-Industrial-IoT-Plattform: netFIELD ist Ihre IIoT-Edge-Infrastruktur zur Realisierung von Industrie-4.0-Lösungen. Damit machen Sie Ihre Maschinendaten zugänglich und die dafür notwendige Soft- und Hardware zentral verwaltbar.