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Bosch Connected Industry

HBM

HBM: Höhere Sicherheit und Effizienz bei hochmodernen Kalibrieranlagen

mit dem Nexeed Production Performance Manager

Zusammenfassung

Das international renommierte Unternehmen HBM bietet präzise und verlässliche Messtechnik-Produkte und Services an insgesamt 30 Standorten weltweit. Um den wachsenden Kundenanforderungen gerecht zu werden, geht HBM stets mit der Zeit. Deshalb setzt das Unternehmen für eine einfache und schnelle Digitalisierung des Kalibrierlabors unter anderem auf den Nexeed Production Performance Manager von Bosch Connected Industry.

In Verbindung mit der selbstentwickelten, hochmodernen PMX-Messverstärkersystem und der eigenen HBM-Cloud für die standortunabhängige Datenspeicherung macht der Nexeed Production Performance Manager jeden Kalibrierprozess transparent: Die im Dauerbetrieb laufende Kalibrieranlage wird so sprichwörtlich zu einem offenen Buch für den Prozessverantwortlichen. Daten aus Prüfkammer und Lastbereich werden an die Software übertragen, die wiederum automatisch Störfälle und Unregelmäßigkeiten meldet. Dies erhöht sowohl die Sicherheit als auch langfristig die Effizienz des Kalibrierprozesses. Durch die Möglichkeit einer vorrausschauenden Wartung lassen sich Stillstandzeiten auf ein Minimum reduzieren.

Die Erfolge auf einen Blick

Erhöhte Anlagensicherheit

Sofortige Benachrichtigung bei Überschreitung von vorher definierten Grenzwerten

Effizienzsteigerung

Schnellere Reaktionsfähigkeit von Wartungstechnikern durch automatisierte Ausgabe von Serviceaufträgen

Maximale Anlagenverfügbarkeit

Kürzere Stillstandzeiten aufgrund planbarer, individueller Wartung und optimierte Wartungsintervalle durch Trendanalysen

Ausgangslage

Seit seiner Gründung im Jahr 1977 zählt das HBM-Kalibrierlabor zu den renommiertesten und leistungsfähigsten Einrichtungen seiner Art – und das weltweit. HBM war zudem das erste unter dem DKD (Deutscher Kalibrierdienst) akkreditierte Kalibrierlabor überhaupt. Kontinuierliche Investitionen in die Erweiterung der Produktionsanlagen sorgen bis heute für höchste Präzision und eine bestmögliche Erfüllung wachsender Kundenanforderungen. Ein wichtiger Aspekt ist dabei die Digitalisierung von Produktion und Prüflabor.

Bei der Kalibrieranlage für Sensoren bis 33 Tonnen bzw. 330 kN werden die zu prüfenden Teile enormen Kräften ausgesetzt. Eine effiziente Bedienung und ein sicherer Betrieb müssen daher jederzeit gewährleistet sein. Defekte in der Mechanik oder den Klimatisierungssystemen aufgrund von Verschleiß oder Bedienfehlern verursachen zudem hohe Kosten und Ausfallzeiten. Diese gilt es unbedingt zu verhindern.

Gemeinsam mit den Experten von Bosch Connected Industry wurden daher die Anforderungen an die Software-Lösung identifiziert:

  • Nahtlose Live- und Nachverfolgung der Prüfprozesse
  • Verschiedene Analyse- und Auswertungsmöglichkeiten mit Alarmen sowie E-Mail-Benachrichtigungen an interne Instandhalter
  • Problemlose Kommunikation mit allen relevanten Komponenten mit sehr kurzer Implementierungsphase
  • Keine Veränderung der bestehenden Anlagensteuerung (SPS)

Übergeordnetes Ziel war eine maximale Anlagenverfügbarkeit: Die Prüfstation soll im durchgängigen Dauerbetrieb mit möglichst kurzen Wartungs- und Stillstandzeiten operieren. Der Nexeed Production Performance Manager erfüllt diese Anforderungen: Die Software-Lösung kann die von der Sensorik gesendeten Daten sammeln und analysieren. Über selbstkonfigurierte Regeln werden zudem Warnungen bei Störfällen oder Abweichungen ausgesendet. Die Speicherung und Auswertung historischer Daten in übersichtlichen Darstellungen erlaubt es zudem, Optimierungspotenziale aufzudecken und die Anlageneffektivität nachhaltig zu steigern.

Lösung

Um die Zielsetzung eines sicheren, effizienten und durchgängigen Prüf- und Kalibrierprozesses über die Anbindung an den Nexeed Production Performance Managerzu erreichen, galt es zunächst, den Prozess genau zu untersuchen. HBM entschied sich für die Starter Kit-Phase der Software, in der die Experten von Bosch zusammen mit den Verantwortlichen vor Ort die Betriebszustände der Anlage analysierten und relevante Stellen zur Installation neuer Messtechnik definierten, um beispielsweise Temperatur, Feuchtigkeit, Neigung und Vibration zu erfassen. Hinzu soll zukünftig noch eine kameraunterstützte Überwachung des Prüfstücks zur optimalen Prozesskontrolle kommen.

Gemeinsam suchten Bosch und HBM die passende Hard- und Software aus: In dem hauseigenen PMX-Messverstärkersystem zur Verarbeitung hoher Datenmengen von HBM laufen die Prozess- und Sensordaten zusammen und gelangen in hoher Auflösungsgeschwindigkeit (mehrere Kilohertz) zur HBM Messdaten-Erfassungssoftware EVIDAS, die hier als IoT-Edge agiert. In komprimierter Form und mit geringer Übertragungsgeschwindigkeit (einige Hertz) geht es dann weiter an den HBM Cloud-Speicher. Dies bietet den großen Vorteil, dass die Daten je nach Nutzung im optimalen Detailgrad vorliegen.

Die lokal verfügbaren Roh-Messdaten dienen der genauen, KI-gestützten Analyse, während die komprimierten Daten über die Cloud an den Nexeed Production Performance Manager überführt werden: Dort entstehen aus reinen Informationen nun Handlungsanweisungen, Warnungen oder aufbereitete Übersichten für Auswertungen. Für die problemlose Kommunikation zwischen den verschiedenen Komponenten sorgt das Production Performance Management Protocol (PPMP) – ein von Bosch initiiertes, offenes Übertragungsprotokoll für Industrie 4.0 Anwendungen.

In der Praxis zeigen sich die Vorteile also vielfältig: Bei einer Überschreitung vorher genau festgelegter Werte – beispielsweise einer kritischen Temperatur oder Dauer – gibt das System automatisch eine Warnmeldung heraus oder verschickt per E-Mail einen Serviceauftrag an einen Wartungstechniker. So konnte bereits in den ersten Tagen nach Inbetriebnahme des Systems ein Ausfall verhindert werden: Der Nexeed Production Performance Manager meldete eine Abweichung beim Temperiervorgang, die zuvor nicht hätte erkannt werden können. Und mehr noch: Dank der Möglichkeit für den Instandhalter, komplexe Regeln zu definieren und stetig anzupassen, kann der Nexeed Production Performance Manager Entwicklungen in der Datenlage, die auf baldige Defekte oder Ausfälle hindeuten, immer früher und zielsicherer erkennen. So lassen sich die Gesamtanlageneffektivität sukzessive weiter erhöhen und Stillstandzeiten auf ein Minimum reduzieren.

Ausblick

Da sich der Nexeed Production Performance Manager an der ersten implementierten Prüfstation optimal bewährt hat, möchte HBM das System in den kommenden Monaten auf insgesamt 20 Prüfanlagen mit verschiedenen Problemstellungen erweitern. Zudem will HBM zukünftig den Nexeed Production Performance Manager auch bei ihren End-to-End-Lösungen im Bereich Prüftechnik mit „an Bord“ nehmen: So bekommt der Kunde eine optimale Kombination aus Hard- und Software, die sich sehr einfach und schnell in seine bestehende IT-Infrastruktur implementieren lässt.

HBM und Bosch sorgen so gemeinsam dafür, dass Kunden von HBM nicht nur innovative Mess- und Prüftechnik mit Analyse- und Auswerteoptionen bekommen, sondern diese in kürzester Zeit auch in komplexen Soft- und Hardwareumgebungen eine maximale Performance zeigt.