19.10.2022
Von der Kaffeemaschine zur Industrieanlage
Auf dem Rexel Campus, Schulungszentrum des Unternehmens Rexel Deutschland, wird die Kaffeepause zum IoT-Erlebnis: Eine smarte Kaffeemaschine von Pepperl+Fuchs und Neoception zeigt dort auf anschauliche Weise, was mit innovativer Sensorik und intelligenten IoT-Lösungen möglich ist, und macht Industrie 4.0 erlebbar.
Digitalisierung, Industrie 4.0, IoT – Schlagwörter, die wir alle kennen und die nicht mehr wegzudenken sind. Hinter den Trendthemen der Wirtschaft steckt enormes Potenzial, um Industrieanlagen und Produktionsprozesse mit innovativen Technologien effizienter zu machen. Viele Anlagenbetreiber stehen jedoch vor der Herausforderung, Industrie-4.0-Konzepte wie Predictive Maintenance und Condition Monitoring in die Praxis umzusetzen und dieses Potenzial auszuschöpfen. Um ihre Kundschaft bei solchen Aufgaben bestmöglich zu unterstützen, bietet die deutsche Gesellschaft der Rexel Group, Elektrogroßhandel für Industrie und Elektrohandwerk, Schulungen und Seminare rund um diese aktuellen Themen an. Auf dem eigens dafür geschaffenen Rexel Campus im süddeutschen Heimertingen können Kunden aus der Praxis die neuesten Technologien verschiedener Hersteller nicht nur sehen, sondern auch im Einsatz testen. „Mit dem Rexel Campus wollen wir unserer Kundschaft die Möglichkeit geben, Produkte nicht nur in einem Online-Katalog anzuschauen, sondern sie live zu erleben und auszuprobieren“, berichtet Holger Notz, Sales Expert Industrial Automation bei Rexel Deutschland. „Wir sind uns sicher, dass wir unsere Kunden in der Praxis bei ihren täglichen Aufgaben und Herausforderungen am besten unterstützen, wenn wir unser Know-how auf diese Weise mit ihnen teilen und sie auf dem Weg der Digitalisierung begleiten.“
Mit dem Rexel Campus wollen wir unserer Kundschaft die Möglichkeit geben, Produkte nicht nur in einem Online-Katalog anzuschauen, sondern sie live zu erleben und auszuprobieren.
Pepperl+Fuchs ist neben Siemens, ABB und Schneider Electric eines der Unternehmen, die ihre Produkte und Lösungen vor Ort präsentieren und für den Praxistest zur Verfügung stellen. Ein besonderes Highlight dabei: Eine smarte Kaffeemaschine mit Sensorik, Cloud-Anbindung und individuell eingerichtetem Dashboard macht die Möglichkeiten des Internets der Dinge erleb- und begreifbar – gemütlich während der Kaffeepause.
Kaffee 4.0
„Wir wollten auf unserem Campus ganz bewusst an einem Alltagsbeispiel zeigen, welche Möglichkeiten innovative Technologien und Industrie-4.0-Konzepte bieten“, berichtet Maximilian Sabe, Sales Expert Industrial Automation bei Rexel. „Eine Kaffeemaschine schien uns hierfür ideal geeignet, denn fast jeder trinkt Kaffee. So kann man auch beim Small Talk in der Kaffeepause Wissen vermitteln und die Schulungsinhalte an einem greifbaren Beispiel demonstrieren.“ Um den Plan in die Tat umzusetzen, bat Sabe den langjährigen Partner und Lieferanten Pepperl+Fuchs um Unterstützung. „Wir haben für den Rexel Campus einen Kaffeevollautomaten mit verschiedenen Komponenten ausgestattet, die das IoT-Erlebnis beim Kaffeetrinken ermöglichen“, erklärt Anna-Lena Haller, Account Managerin bei Pepperl+Fuchs. „Innovative Sensorik von Pepperl+Fuchs liefert die notwendigen Daten aus der Maschine, die entsprechend interpretiert und anschließend auf einem von Neoception entwickelten Dashboard in Echtzeit angezeigt werden.“
Wir wollten auf unserem Campus ganz bewusst an einem Alltagsbeispiel zeigen, welche Möglichkeiten innovative Technologien und Industrie-4.0-Konzepte bieten.
Im Detail sieht das so aus: Optoelektronische Sensoren messen die Füllstände der beiden Kaffeebohnenbehälter, während ein Ultraschallsensor den aktuellen Stand des Wassertanks erfasst. Über die IO-Link-Schnittstelle der Sensoren werden diese Daten an den IO-Link-Master übertragen und über MQTT an die Cloud weitergegeben. Das Dashboard zeigt die aktuellen Füllstände in einer übersichtlichen Darstellung an und gibt stets Auskunft darüber, ob noch genug Rohmaterial für den nächsten Kaffee vorhanden ist. Da sich das Dashboard in der Cloud befindet, kann der Zugriff auf die Zustandsdaten aller drei Rexel-Standorte einfach und von überall, z. B. über den Abruf eines QR-Codes, erfolgen. Das Wartungspersonal kann so aus der Ferne einsehen, ob beispielsweise ein Auffüllen von Kaffeebohnen oder Wasser notwendig ist.
Das von Neoception individuell eingerichtete Dashboard zeigt in Echtzeit an, in welchem Status sich die Kaffeemaschine befindet und ob noch genügend Rohmaterial vorhanden ist. Da es sich in der Cloud befindet, kann der Zugriff von überall erfolgen.
Coffee Condition Monitoring
Um zusätzlich zu den Füllstandinformationen auch Einblicke in die Auslastung der Kaffeemaschine zu erhalten, sind die Tassen auf dem Rexel Campus mit RFID-Transpondern versehen. Der in die Maschine integrierte RFID-Schreib-/Lesekopf von Pepperl+Fuchs liest die Daten dieser Transponder an den Tassen aus, sobald sie an der Maschine verwendet werden. Daraus leitet sich nicht nur die Information ab, welche Tasse wie oft gefüllt wurde, sondern auch, welche Getränke wie oft ausgegeben wurden und wie stark die Maschine und das Milchsystem ausgelastet sind. „Mit diesen Daten können wir nicht nur Rekorde in Sachen Kaffeekonsum küren, sondern auch beispielhaft illustrieren, wie solche Angaben aus einer Maschine dabei helfen, Wartungstätigkeiten je nach Nutzung und Auslastung zu planen und durchzuführen, im Fall der Kaffeemaschine zum Beispiel Reinigungsvorgänge“, erläutert Sabe. „Unnötige Arbeiten werden mit solch einer vorausschauenden und zustandsbasierten Wartung vermieden und resultieren in einer Zeitersparnis beim Personal. Das Milchsystem an der Kaffeemaschine muss nicht gereinigt werden, wenn nur Espresso getrunken wurde“, verdeutlicht Haller die Vorteile der Zustandsüberwachung. Diese lassen sich auf Industrieanlagen skalieren.
Auf dem Rexel Campus wird die Kaffeepause zum IoT-Erlebnis.
Aufs Große übertragbar
Die smarte Kaffeemaschine auf dem Rexel Campus zeigt im Kleinen, welche Möglichkeiten sich aus der Nutzung unterschiedlichster Daten aus einer Maschine oder Anlage ergeben. „Die intelligenten Sensoren von Pepperl+Fuchs dienen quasi als Sinnesorgane in einer Anlage“, erklärt Haller. „Sie erfassen Daten wie Füllstände und Durchgangsraten und übertragen sie an ein übergeordnetes System, zum Beispiel über einen IO-Link-Master. Dort werden sie entsprechend der jeweiligen Anwendung verarbeitet und interpretiert.“
Das Pepperl+Fuchs Start-Up Neoception unterstützt Anwender dabei, die Daten so aufzubereiten, dass sich entsprechende Maßnahmen daraus ableiten lassen, so etwa die Planung von Wartungsintervallen. „Was bei der Kaffeemaschine die zustandsbasierte Reinigung ist, kann in Industrieanlagen zum Beispiel der Austausch eines Verschleißteils je nach Abnutzung sein“, erläutert Sabe. „Die Überwachung des Zustands ermöglicht, Anlagen- und Maschinenteile nur dann zu warten, wenn es auch tatsächlich notwendig ist – ob am Kaffeevollautomat oder in einer Produktionsanlage. Tatsächlich haben unsere Schulungsteilnehmenden häufig schon eine erste Idee, wie sie das Beispiel der Kaffeemaschine auf ihre eigenen Anlagen übertragen können und sehen Ansätze zur Effizienzsteigerung.“
Die intelligenten Sensoren dienen quasi als Sinnesorgane in einer Anlage. Sie erfassen Daten wie Füllstände und Durchgangsraten und übertragen sie an ein übergeordnetes System, zum Beispiel über einen IO-Link-Master. Dort werden sie entsprechend der jeweiligen Anwendung verarbeitet und interpretiert.
Blaupause für weitere Regionen
Um die Kundschaft nicht nur in Süddeutschland mit Know-how zu unterstützen und das Internet der Dinge begreifbar zu machen, plant Rexel weitere Campus-Standorte in Deutschland. So sollen in Zukunft auch in Leipzig und Essen Schulungen rund um Industrie 4.0 und die Digitalisierung von Industrieanlagen stattfinden. Auch dort soll die Kaffeepause während des Seminarprogramms zum Praxisbeispiel für das Internet der Dinge werden. „Wir freuen uns sehr, dass wir auch weitere Standorte mit smarten Kaffeemaschinen ausstatten dürfen und so gemeinsam mit unserem langjährigen Partner Rexel die Möglichkeiten von IoT auf anschauliche Art und Weise aufzeigen können“, blickt Haller in die Zukunft.
