Hannover Messe: Das Fraunhofer ESK begleitet Erntemaschinen auf dem Weg ins Internet der Dinge

Pressemitteilung / 4.4.2016

Die Migration der klassischen Industrie in das Internet der Dinge ist das Thema des Fraunhofer ESK auf der Hannover Messe (25. - 29. April). Als Beispiel dafür zeigt das ESK die vorausschauende, Cloud-gestützte Wartung von Erntemaschinen der Firma Holmer. Von Huawei stammt die eingesetzte Hardware. Das Fraunhofer ESK liefert das Konzept und die Einführungsmethodik (Fraunhofer Gemeinschaftsstand, Halle 2, Stand C22).

© Foto HOLMER Maschinenbau GmbH

In einem gemeinsamen Projekt haben das Fraunhofer ESK, Huawei und Holmer das Konzept der vorausschauenden Wartung auf Erntemaschinen übertragen.

Vorausschauende Wartung oder predictive maintenance hat den Vorteil, dass der Wartungsbedarf ermittelt wird, bevor der Wartungsfall eintritt. Das spart Zeit und verringert vor allem den Stillstand teurer Maschinen. In einem Gemeinschaftsprojekt des Maschinenherstellers Holmer mit Huawei und dem Fraunhofer ESK ist es nun gelungen, diese bisher etwa in Windrädern oder Produktionsanlagen eingesetzte Technik auf Erntemaschinen zu übertragen.                                   

Dabei überwachen verschiedene Sensoren an der Maschine wesentliche Bereiche, etwa den Antrieb. Per Mobilfunknetz werden die Sensorinformationen an einen zentralen Instandhaltungsdienst in der Cloud gesendet. Dieser erkennt mithilfe von Online-Analyseverfahren Unregelmäßigkeiten sehr früh und schlägt Alarm. Das Bauteil kann also bereits ausgetauscht werden, bevor die Maschine stillsteht.

Einer der Partner des Projekts ist Holmer, das die mit Sensoren ausgestatteten Erntemaschinen zur Verfügung stellt. Huawei liefert die Hardware-Komponente, also das Gateway und stellt über die eigene Internet-of-Things-(IoT)-Plattform die Verbindung zum Maschinenhersteller sicher. Vom Fraunhofer ESK stammen Konzept und Einführungsmethodik. Zudem sind die Ingenieure des Instituts an der Systemintegration beteiligt.

EDGE-Cloud als Kernelement

Um bestehende Produkte fit für das IoT zu machen, kommt im Projekt eine Methodik zum Einsatz, die aus sechs Schritten besteht: Sie beginnt mit einer Analyse der Anwendung, betrachtet unter anderem das Verbesserungspotenzial, geht über die Konzeption einer dafür nötigen Infrastruktur und endet mit der Pilotierung. In der Umsetzung legt das ESK seinen technologischen Schwerpunkt auf Lösungen auf Basis der EDGE-Cloud. Dabei handelt es sich um ein Gateway, auf dem Applikationen zur Datenanalyse implementiert sind und das mit der Cloud verbunden ist. Dieses ermöglicht die Analyse von Maschinendaten direkt an der Maschine, kooperativ im Verbund mehrerer Maschinen durch direkte Kommunikation miteinander oder auch in Verbindung mit einem Cloud-Anbieter.

Das Fraunhofer ESK richtet im Projekt sein Hauptaugenmerk auf Auswahl, Test und Implementierung der Machine-to-Machine-(M2M)-Protokolle sowie auf Schnittstellen für die Hersteller IoT-fähiger Produkte. Ziel ist es, eine möglichst langfristige Interoperabilität der kommunizierenden Komponenten zu gewährleisten. Dabei forciert das ESK den Einsatz aktueller Webtechnologien, sowohl zur Kommunikation als auch zur Entwicklung verteilter IoT-Anwendungen. Somit können verteilte Anwendungen flexibel auf die Ressourcen der beteiligten Geräte angepasst werden.

Insgesamt ist es gelungen, einen Projektrahmen zu entwickeln, der flexibel genug ist, unterschiedliche Anforderungen im weiteren Projektverlauf umzusetzen. Außerdem bietet er die Möglichkeit, das Konzept der predictive maintenance nicht nur auf einer Erntemaschine zu realisieren, sondern auch auf eine ganze Maschinenflotte auszuweiten.

Fraunhofer Gemeinschaftsstand: Halle 2, Stand C22