ECHTZEIT-MASCHINENDATEN IN DER CLOUD VERARBEITEN

Pepperl+Fuchs hat mit dem IIoT-Starter-Kit eine Möglichkeit geschaffen, Sensor-Daten von Maschinen auf dem Shopfloor in die Cloud zu bringen und so deren Kunden in die digitale Welt zu führen. 

Das IIoT-Starter-Kit beinhaltet alle Komponenten, die Kunden von Pepperl+Fuchs benötigen, um ihre Maschinen an die Cloud anzubinden.

Der IO-Link Master ist ein Teil dieses Kits und ermöglicht die Verbindung von bis zu acht Sensor-Geräten über eine 3-Draht-Verbindung mit einer Ethernet-Schnittstelle. Diese Schnittstelle kann sowohl Echtzeit-Protokolle als auch OPC-UA und MQTT unterstützen, um eine Verbindung zu einer AWS Instanz für die Datenübertragung und -verarbeitung herzustellen. 

Das IIoT-Starter-Kit enthält auch verschiedene Sensoren wie Abstands- und Vibrations-Sensoren, einen RFID-Schreib-Lesekopf, einen Switch und ein Netzteil, um die Daten der Sensoren in die Cloud zu übertragen und diese dort zu verarbeiten.

Um den IO-Link Master in eine AWS Instanz zu integrieren und die Daten in der Cloud verarbeiten und auf einem Dashboard visualisieren zu können, benötigte Pepperl+Fuchs die Unterstützung eines erfahrenen Partners.

Zoi begleitete Pepperl+Fuchs bei der Erstellung des Architekturkonzeptes, der Auswahl der passenden AWS Services sowie der Konfiguration der AWS Services in der AWS Konsole. Die Konfigurationen in der AWS Konsole wurden dabei in einem Hands-On Workshop gemeinsam durchgeführt, um das entsprechende Wissen an die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter von Pepperl+Fuchs weiterzugeben. 

Auf Seiten des IO-Link Masters wurde der MQTT Broker und das Zertifikat konfiguriert, um die Übertragung der Daten in die Cloud zu ermöglichen.

Die Anbindung an die Cloud und das Dashboard sind für Pepperl+Fuchs ein wichtiger Schritt bei der Weiterentwicklung des IIoT-Starter-Kits. Die nun folgende Automatisierung der Infrastruktur – etwa durch Infrastructure-as-Code-Templates und Konfigurations-Skripte – sollen in Zukunft eine höhere Effizienz und Skalierbarkeit ermöglichen.

PEPPERL+FUCHS, AWS UND ZOI: STARKE PARTNER FÜR DIE DIGITALE WERTSCHÖPFUNG IN DER PRODUKTION

Das IIoT-Starter-Kit von Pepperl+Fuchs ermöglicht die Übertragung von Sensor-Daten in Echtzeit in die Cloud, was eine digitale Wertschöpfung in der Produktion ermöglicht. 

AWS wurde als passender Cloud-Partner aufgrund der Skalierbarkeit und Flexibilität der AWS-Services und der Möglichkeit, große Datenmengen in Echtzeit zu verarbeiten und zu visualisieren, ausgewählt. 

VIER AWS CLOUD SERVICES ERMÖGLICHEN DIE ÜBERTRAGUNG VON SENSOR-DATEN

Die Übertragung von Sensor-Daten in die Cloud basiert auf vier AWS Services: AWS IoT Core, AWS IoT Rules, Amazon OpenSearch Service und Amazon OpenSearch Service Dashboard.

Die Sensoren auf der Shopfloor-Ebene sammeln die Daten und leiten sie an den IO-Link Master weiter, der sie über AWS IoT Core an den AWS Account überträgt. Da dies Serverless geschieht, müssen weder Pepperl+Fuchs noch Zoi die zugehörige Infrastruktur verwalten. 

Die Daten werden nach der Übertragung durch den IO-Link Master und die Verarbeitung durch AWS IoT Core an Amazon OpenSearch Service weitergeleitet. Amazon OpenSearch Service erhöht die Skalierbarkeit und verarbeitet große Datenmengen effizient. AWS IoT Rules reichert die Daten – beispielsweise um einen Zeitstempel – an und filtert sie gegebenenfalls. Anschließend können die Daten mit Amazon OpenSearch Service Dashboard visualisiert und kundenspezifisch angepasst werden.
Die kundenspezifischen Konfigurationen umfassen die Erstellung von Rollen wie einer Read-Only-Rolle und eines Admin Users im AWS Account sowie die Erstellung des Dashboards von der Domain über Index Patterns.

Wie die Datenübertragung über den IO-Link Master und die vier AWS Services erfolgt.

Diese Case Study ist auch als Talk verfügbar. Sie können die Aufzeichnung hier ansehen.

ÜBER PEPPERL+FUCHS

Pepperl+Fuchs ist ein weltweit agierendes, mittelständisches Unternehmen, das sich auf die Herstellung von elektronischen Sensoren und Komponenten für die Automatisierungsbranche spezialisiert hat. Das Unternehmen wurde 1945 in Mannheim als Radio-Reparaturwerkstatt gegründet und ist seitdem zu einem globalen Technologieführer in der Automatisierungsindustrie gewachsen. 

Pepperl+Fuchs produziert eine breite Palette von Produkten, darunter Sensoren, Steuerungen, Bildverarbeitungsgeräte und RFID-Systeme. Diese werden in vielen industriellen Anwendungen eingesetzt, wie z.B. in der Automobilindustrie, der Material- und Warenwirtschaft oder der Pharma- und Lebensmittelindustrie.

Es war uns wichtig, mit einem kompetenten Partner zusammenzuarbeiten, der uns einerseits mit technologischer Expertise dabei unterstützt, auf eine nächsthöhere digitale Stufe zu gelangen, und andererseits auch unseren Kunden helfen kann. In Zoi haben wir einen solchen Partner gefunden, der Herausforderungen bei der Cloud-Anbindung von IoT-Geräten lösen kann.