Die Vorteile einer Cloud-Lösung für die Messtechnik

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Zustandsüberwachung von Maschinen und Anlagen

Mit offenen Cloud-Lösungen sind kooperative Workflows möglich, bei denen jeder Stakeholder das beiträgt, was er am besten kann. So kann Know-how als Dienstleitung angeboten werden, vom Prozess-Spezialisten mit Applikationswissen bis hin zum Statistiker und Mathematiker mit Ambitionen im Data–Mining. Konkrete Anwendungen von Cloud-Konzepten sind so vielfältig wie die Messtechnik selbst: Ein wichtiger Bereich ist das Condition Monitoring von Maschinen und Anlagen.

Dabei steht oft die vorausschauende Wartung im Fokus. Ziel ist es, Reparaturen genau dann präventiv auszuführen, wenn das anhand der real beobachteten Mess- und Analysedaten geboten scheint. So eine Strategie – auch „Predictive Maintenance“ genannt - kann Betriebskosten deutlich reduzieren: Teile müssen nicht vorsorglich gewechselt werden, sondern genau dann, wenn die reale Belastungshistorie einen Ausfall statistisch unmittelbar erwarten lässt oder beginnende Schädigungen in den Messdaten nachweisbar werden.

Schwerpunkte können beim Condition Monitoring ganz unterschiedlich gesetzt sein: Um eine sehr große Anzahl von uniformen Objekten zu überwachen, ist eine einfache, preiswerte und uniforme Messtechnik notwendig, die vollautomatisch und autark arbeitet. Bei großen und teuren Anlagen kommen komplexe und individuell angepasste Messsysteme zum Einsatz, die vielfältigste Größen mit einbeziehen, inklusive der Maschinensteuerungsdaten. Diese Messtechnik kann dann mitunter auch genutzt werden, um den Betrieb vor Ort zu unterstützen, durch Prozess-Beobachtung und -Optimierung. Solche hybriden Systeme erlauben dann sowohl eine interaktive lokale Nutzung als auch die Anbindung eines systematischen Remote Monitoring an eine Cloud-Plattform.

In diesem Zusammenhang spielt Latenz eine wichtige Rolle: Messtechnische Überwachung macht es notwendig, in einen Prozess direkt einzugreifen: Das beginnt beim Justieren von Prozessparametern bis zum sicherheitsrelevanten Not-Aus. Je nach Relevanz und Echtzeit-Anforderungen müssen Entscheidungen unmittelbar lokal durch das Messsystem getroffen werden, oder können an die Cloud delegiert werden. Diese hat zwar eine längere Latenz, aber mitunter umfassendere Expertise und Entscheidungs-Intelligenz.

Mit der Interaktion über die Cloud lässt sich das Messsystem aus der Ferne konfigurieren und angassen. An dieser Stelle wird besonders deutlich, wie wichtig beim Thema Cloud ein hierarchisches System von Rechten und Benutzerrollen wird, um ein exakt austariertes Verhältnis von optimaler Flexibilität bei maximaler Sicherheit zu erreichen.

Flottenversuche bei der Fahrzeugentwicklung

Großangelegte Flottenversuche wie bei der Fahrzeugentwicklung sind ebenfalls eine typische Cloud-Anwendung. Autarke Datenlogger kommen in großer Anzahl bei Testfahrzeugen zum Einsatz und protokollieren über lange Zeiträume systematisch GPS-, Fahrzeug-, Betriebs- und Belastungsdaten. Die Cloud-Anbindung erfolgt über Mobilfunk. Deshalb liegen die Schwerpunkte bei Datenreduktion und Wirtschaftlichkeit. Auch hohe Datenvolumen stoßen schnell an Grenzen, wenn hochaufgelöste Rohdaten von 3-achsigen Beschleunigungs-Sensoren übertragen werden müssen. Dabei zeigt sich der Nutzen von lokaler Intelligenz, die mit Spektral- und Ordnungsanalysen bereits vor Ort eine Informationsverdichtung und damit drastische Datenreduktion erreichen kann.

Gemessen an den potenziellen Möglichkeiten haben Hersteller und Anwender gerade erst begonnen, die Möglichkeit von Cloud-Messtechnik auszuloten. Gemeinsam treibt sie die Vision an, Plattformen zu gestalten, die in der Lage sind, ganz neue Antworten auf Fragen zu finden, die heute noch nicht einmal gestellt wurden.

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* Martin Riedel leitet das Produkt-Marketing bei imc Messsysteme in Berlin. Nils Becker ist verantwortlich für Marketing bei imc Test & Measurement in Friedrichsdorf.

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