Von Rohdaten bis zur Datenvisualisierung: Digitale Fabrik im InnoHub
- InnoHub
In modernen Produktionen sind Echtzeitdaten und deren Verarbeitung entscheidend, um Maschinen effizient zu überwachen, Produktionsprozesse zu optimieren und langfristige Analysen zu ermöglichen.
Die Herausforderung: Unterschiedliche Maschinen liefern Daten über verschiedene Schnittstellen und Formate, wodurch schnell der Überblick verloren gehen kann. In diesem Beitrag zeigen wir, wie aus der Modellfabrik des InnoHubs eine vernetzte und digitale Fabrik geworden ist.
INHALT:
Warum die Vernetzung von Maschinendaten für die digitale Fabrik wichtig ist
Eine Vernetzung von Daten ist grundlegend für eine moderne, datengetriebene digitale Fabrik. Durch die Verbindung von Maschinendaten in Echtzeit wird der Zustand der Produktionsmaschinen für die Mitarbeitenden transparent. Das ermöglicht Unternehmen schneller auf Störungen zu reagieren, Prozesse gezielt zu optimieren und datenbasierte Entscheidungen zu treffen.
Jedoch ist die Vernetzung in der Praxis oft komplexer als gedacht:
Die Maschinen nutzen häufig verschiedene Schnittstellen, Protokolle und Datenformate, wodurch die Integration erschwert wird.
Anforderungen an Datensicherheit, Echtzeitfähigkeit und Systemstabilität müssen beachtet werden.
Lösungen müssen skalierbar sein, damit neue Maschinen oder Datenquellen problemlos integriert werden können, ohne bestehende Systeme zu beeinträchtigen.
Die Vernetzung von Daten schafft Transparenz in der Produktion und ermöglicht Unternehmen, Prozesse effizienter zu gestalten, fundierte Entscheidungen zu treffen und das Potenzial ihrer Daten optimal zu nutzen.
Das Setup der Modellfabrik im InnoHub
Unsere Modellfabrik besteht aus verschiedenen Maschinen und Robotern. Die Maschinen sind über ein lokales Netzwerk verbunden, wodurch eine schnelle und sichere Datenübertragung gewährleistet wird. Ein zentrales Merkmal der digitalen Fabrik im Sinne von Industrie 4.0 ist, dass diese Maschinen unterschiedliche Kommunikationsprotokolle nutzen und trotzdem miteinander sprechen müssen.
Bei unserer Vernetzung fiel die Wahl bewusst auf ein flexibles und zukunftssicheres Setup mit Low-Code-/No-Code-Ansätzen und Open-Source-Technologien.
Die Software
Zur Erfassung, Verarbeitung und Visualisierung der Daten kommen folgende Systeme zum Einsatz:
Node-RED – Datenflussmanagement und Visualisierung
InfluxDB – Speicherung von Zeitreihendaten
Microsoft Excel – Export, Sicherung und Archivierung
SharePoint – Cloud-Backup und Langzeitsicherung
Tools wie Node-RED ermöglichen eine schnelle Entwicklung und Anpassung von Datenflüssen ohne tiefgehende Programmierkenntnisse. Gleichzeitig bieten Open-Source-Lösungen eine hohe Transparenz, Unabhängigkeit von Herstellern und die Möglichkeit, Systeme individuell zu erweitern.
Diese Kombination sorgt für geringe Einstiegshürden und maximale Flexibilität – und macht den Einstieg in die digitale Fabrik auch für KMU realistisch.
Maschinendaten erfassen, verarbeiten und visualisieren in 4 Schritten
1. Datenerfassung
Die Rohdaten der Maschinen werden über ihre jeweiligen Protokolle in Node-RED eingespeist:
Maschine → Schnittstelle → Node-RED
Die Rohdaten werden standardisiert für die weitere Nutzung.
2. Datenvisualisierung
Node-RED-Dashboards zeigen Maschinenstatus, Temperatur und andere Kennzahlen in Echtzeit. Damit entsteht das, was eine digitale Fabrik ausmacht: jederzeit Transparenz über den Zustand der Produktion.
3. Datenverarbeitung
Node-RED leitet die Daten an InfluxDB weiter. Durch die Standardisierung in Schritt 1 können die Daten in dort für Analysen aufbereitet werden.
4. Datensicherung in der Cloud
Die Daten werden in Excel exportiert und können in einer Cloud gespeichert werden, um
langfristige Archivierung zu gewährleisten.
Die vernetzte Modellfabrik als Teil der Industrie 4.0
Nach dem Aufbau der Echtzeit-Pipeline richten wir den Blick nach vorne. Die strukturierten Maschinendaten sind die Trainingsgrundlage für Edge-KI. Unser Ziel ist es zu zeigen, wie vorausschauende Instandhaltung und Anomaly Detection ohne riesige IT-Hürden in der Fertigung eingesetzt werden können.
Die Vernetzung von Maschinen kann für Unternehmen vielfältig genutzt werden. Von der Maschinenüberwachung, über Datenvisualisierung bis zur Optimierung von Prozessen.
Die Vorteile einer digitalen Fabrik:
Echtzeitübersicht
Historische Analysen
Zentrale Speicherung
Sicherung und Archivierung
- Skalierbarkeit
Das Setup in unserer Modellfabrik zeigt, wie eine Fabrik datengetrieben gesteuert werden kann, um Produktionsprozesse zu überwachen, zu optimieren und langfristig zu sichern.
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