Technologische Fortschritte haben Unternehmen verschiedener Branchen dazu veranlasst, prädiktive Überwachungslösungen in ihre Maschinen und Anlagen zu integrieren. Das Versprechen, Ausfallzeiten zu reduzieren und die Wartung zu optimieren, ist verlockend. Die Entwicklung eigener Überwachungssoftware mit prädiktiver Analyse birgt jedoch zahlreiche technische Herausforderungen. Wir untersuchen diese Herausforderungen anhand der Erfahrungen von Herstellern industrieller Maschinen und Anlagen.
Integration mit Geräten und Vorrichtungen
Die sichere Fernkommunikation mit Maschinen und Anlagen ist eine der größten technischen Herausforderungen für Hersteller. Diese Integration erfordert eine effektive und stabile Kommunikation zwischen Software und Hardware, unabhängig von der verwendeten Technologie. Je nach Modell werden dabei oft völlig unterschiedliche Protokolle verwendet. Darüber hinaus wächst die Nachfrage der Kunden nach einer einheitlichen Überwachung, unabhängig von Marke und Modell. Fragmentierte Systeme, bei denen jeder Gerätetyp von einem separaten Tool verwaltet wird, haben sich als unpraktikabel erwiesen. Die Verwaltung mehrerer Systeme erhöht nicht nur die betriebliche Komplexität, sondern erschwert auch einen umfassenden und integrierten Überblick über die Anlagenleistung.
Sektorübergreifende Kommunikation
Kunden haben erkannt, dass die Verwaltung mehrerer Systeme verschiedener Hersteller unpraktisch ist. Sie verlangen zunehmend nach einheitlichen, branchenübergreifenden Überwachungslösungen, die Geräte über mehrere Anwendungsbereiche hinweg verwalten können. Dies erleichtert die Problemerkennung, Datenanalyse und strategische Entscheidungsfindung. Darüber hinaus senkt es die Betriebskosten und verbessert die Effizienz, sodass alle Abteilungen im Unternehmen reibungslos und effektiv arbeiten. Während die Entwicklung eines Überwachungssystems für die eigenen Maschinen bereits eine Herausforderung darstellt, ist die Kompatibilität mit anderen Maschinentypen, die andere Technologien nutzen, nahezu unmöglich und lenkt vom Hauptziel der Maschinenhersteller ab.
Multiprotokoll-Kommunikation
Um langfristige Kompatibilität zu gewährleisten, muss ein Überwachungssystem mehrere Protokolle unterstützen, um die Integration verschiedener Gerätemodelle und Kommunikationsarten zu erleichtern. Die meisten Hersteller fertigen ihre Maschinen mit Komponenten von Drittanbietern. Zur Steuerung dieser Geräte werden speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) eingesetzt, deren Kommunikationsprotokolle und Überwachungsanforderungen je nach benötigter Funktionalität, Modell und Marke variieren. Darüber hinaus sind einige Parameter möglicherweise nur über zusätzliche Sensoren verfügbar. Daher sollte eine gut strukturierte Entwicklung Kommunikationsprotokolle für mehrere Sensoren berücksichtigen.
Datenverfügbarkeit
Nach der Erfassung und Verarbeitung der Informationen empfiehlt es sich, die Datenbank ergänzenden Systemen zur Verfügung zu stellen. Je nach Anwendung und Prozess des Kunden können individuelle Datenbankintegrationen erforderlich sein. Diese sollten vorzugsweise strukturiert und organisch sein, sodass Abfragen an Business-Analytics-Systeme gesendet werden können. Dieser Integrationsprozess sollte einen dedizierten Abfragebereich, beispielsweise einen Data Lake, umfassen und kann je nach implementierter Architektur des Monitoring-Systems ein erhebliches Hindernis für den Projekterfolg darstellen.
Eingebettete Intelligenz
Ein Maschinenüberwachungssystem muss über Intelligenz zur Fehlererkennung und prädiktiven Maschinenanalyse verfügen. Der Einsatz künstlicher Intelligenz wird derzeit in verschiedenen Industriezweigen diskutiert. Die Entwicklung einer Anwendung, die Erstellung eines Modells, dessen Kalibrierung und dessen Anwendung auf industrielle Prozesse sind jedoch nicht trivial und können Monate der Algorithmusentwicklung, -bereitstellung und -schulung erfordern, einschließlich Arbeitsstunden und maschineller Verarbeitung.
Interoperabilität
Eine weitere Anforderung der industriellen Prozessüberwachung ist die Integration in bestehende Systeme. Je nach Anwendung und Kundenprozess kann die gleichzeitige Verarbeitung und Übermittlung der erfassten Daten an Geschäftsanalyse- und Managementsysteme sowie deren eventuelle gemeinsame Nutzung mit bestehenden Systemen wie SCADA-Systemen erforderlich sein. SCADA-Systeme (Control and Data Acquisition) werden in industriellen Umgebungen häufig zur Prozessüberwachung und -steuerung eingesetzt. Diese Systeme sind jedoch teuer und komplex. Ihre Integration in selbst entwickelte Überwachungssoftware kann aufgrund unterschiedlicher Architekturen, Prozesse und Protokolle eine erhebliche Herausforderung darstellen.
Sicherheit
Sicherheit ist ein kritischer Aspekt bei der Entwicklung von Überwachungssoftware. Eigenentwicklungen können besonders anfällig für Cyberangriffe sein, wenn sie nicht ausreichend getestet und aktualisiert werden. Der Schutz der Software vor diesen Bedrohungen erfordert kontinuierliche Anstrengungen, einschließlich Schwachstellen- und Penetrationstests durch ein vom Entwicklungsteam unabhängiges Team, das regelmäßig getestete Schwachstellen mit Patches und Fixes behebt. Robuste Sicherheit ist unerlässlich, um nicht nur Systemdaten zu schützen, sondern auch das Vertrauen der Kunden in die prädiktive Überwachungslösung zu stärken.
Softwarewartung und -updates
Die Entwicklung intelligenter Überwachungssoftware ist nur der Anfang. Sie stets aktuell und sicher zu halten, ist eine ständige und anspruchsvolle Aufgabe. Angesichts der rasanten technologischen Entwicklung erfordert es ein engagiertes Entwicklerteam, die Kompatibilität der Software mit neuen Geräten, Protokollen, Browsern und Mobilgeräten sicherzustellen und gleichzeitig den Funktionsumfang zu erhalten. Darüber hinaus ist Sicherheit ein ständiges Anliegen, da Schwachstellen ausgenutzt werden können, die die Integrität von Daten und Vorgängen gefährden. Die effektive Pflege einer strukturierten Entwicklungsumgebung ist unerlässlich, um kontinuierliche Leistung und Kundenzufriedenheit zu gewährleisten.
Entwicklungskosten
Die Entwicklung intelligenter Überwachungssoftware erfordert erhebliche Anfangsinvestitionen. Diese Kosten umfassen die Einstellung qualifizierter Entwickler, eines Test- und Sicherheitsteams, die Anschaffung von Entwicklungstools und den Aufbau einer robusten Testinfrastruktur, die in der Lage ist, eine beträchtliche Datenmenge zu generieren.
Der Entwicklungsprozess ist zeitaufwändig, erfordert Lernen und den Erwerb spezifischer Kenntnisse sowie eine sorgfältige Planung und die Zuweisung von Ressourcen über Jahre hinweg.
Effizienz
Effizienz ist ein entscheidender Faktor bei der Entwicklung von Überwachungssoftware. Die Anfangsinvestition ist beträchtlich, und die laufende Softwarewartung erfordert einen kontinuierlichen Einsatz finanzieller und personeller Ressourcen.
Daher basiert der Return on Investment einer proprietären Lösung ausschließlich auf den überwachten Modellen des Herstellers und stellt einen zusätzlichen Aufwand mit sehr geringer Renditechance dar. Die Bewertung des Kosten-Nutzen-Verhältnisses ist entscheidend, um zu entscheiden, ob die Entwicklung der Überwachungslösung intern der beste Ansatz ist.
Konsolidierte Lösungen
Angesichts dieser Herausforderungen ziehen viele Maschinenbauer Standardlösungen in Betracht, die eine robuste Integration und kontinuierlichen Support bieten. Diese etablierten Lösungen vereinfachen nicht nur die Verwaltung, sondern bieten auch eine ganzheitliche und effiziente Sicht auf die gesamte Infrastruktur und gewährleisten so Kontinuität und operative Exzellenz. Um die beste Wahl zu treffen, sollten Hersteller alle in diesem Artikel vorgestellten Punkte vergleichen und verstehen, was die Lösung wirklich bietet.
Abschluss
Die Entwicklung eines eigenen Überwachungs- und prädiktiven Analysesystems stellt Maschinenbauer vor zahlreiche technische und betriebliche Herausforderungen. Die Komplexität der Integration verschiedener Geräte, die Gewährleistung der Sicherheit, die kontinuierliche Aktualisierung und die hohen Kosten machen diese Aufgabe für viele Unternehmen unpraktisch. Die Entscheidung für etablierte Standardlösungen wie Bridgemeter vereinfacht nicht nur die Geräteverwaltung, sondern sorgt auch für betriebliche Effizienz und Kostensenkung. So können sich Hersteller auf ihr Kerngeschäft konzentrieren und ihren Kunden einen Mehrwert bieten.
Fallstudie: Erwerb der Bridgemeter-Lösung
Ein Gerätehersteller hat die White-Label-Fernüberwachungslösung von Bridgemeter erworben und damit die Art und Weise verändert, wie er seine Industriemaschinen und -geräte verwaltet und überwacht.
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