Vom Sensor bis ins SAP-System

Arnold Umformtechnik ist Spezialist für innovative Verbindungstechnik. In seiner Produktion kommen beispielsweise Kaltmassivumformpressen und -walzen zum Einsatz, für deren Betrieb unterschiedliche Fluide benötigt werden. Diese Öle sowie Altöl und Emulsion lagert das Unternehmen in einer zentralen Ölversorgung. In jeder Abteilung gibt es eine „Tankstelle“, an der die Mitarbeiter die Öle für die einzelnen Maschinen entnehmen können.

„Im Nachhaltigkeitsbericht haben wir festgestellt, dass unsere Ölverbräuche Jahr für Jahr gestiegen sind – aber niemand wusste, woran das liegt“, erinnert sich Frank Jaag von Arnold Umformtechnik. „Unser erster Ansatz war, die Mitarbeiter zu motivieren, bei der Entnahme von Öl ihre Verbräuche in eine Liste einzutragen. Allerdings wurde nicht jede Entnahme protokolliert, sodass die Listen unvollständig und damit nutzlos waren“, berichtet er weiter. Schnell wurde klar, dass es einer digitalen Lösung bedarf.

Digitale Verbrauchserfassung

Im zweiten Schritt entschied sich das Unternehmen deswegen für eine vollständig digitale Erfassung der Ölentnahmemengen durch Sensoren an den Ausgabestellen. Die Daten sollten automatisiert erfasst, analysiert und direkt ins SAP-System übertragen werden können. „Entsprechende IO Link-Sensoren waren bei uns vorhanden. Die technische Herausforderung stellte die Integration der Sensorik in die bestehende IT-Infrastruktur dar“, erzählt F. Jaag. Die vorhandene Sensorik war zwar nicht von ifm, allerdings gab es bereits Kontakte zu den Experten für Sensorik und Automation. Deshalb entschied sich Arnold Umformtechnik für die IIoT-Plattform moneo von ifm. „Ein wesentlicher Vorteil der eingesetzten Lösungen, dass die Sensordaten direkt ins SAP-System übergeben werden können“, sagt Franz Stieber, Senior Sales Engineer Systems and IIoT bei ifm. Er berichtet, dass oftmals lapidar davon gesprochen würde, dass Projekte einfach per Standardschnittstelle an SAP angebunden werden könnten. „Gemeint ist damit meistens OPC UA als Kommunikationsstandard“, so F. Stieber. Aus seiner Erfahrung heraus betont er: „Die sogenannten Standards sind branchenspezifisch sehr unterschiedlich und reichen von Euromap bis hin zu 840D. Hinzu kommt, dass Sensoren teilweise noch analoge Daten liefern und schon gar nicht OPC-UA-fähig sind.“

Hier kommt vorteilhaft der moneo  edgeConnector zum Tragen: Er verbindet Devices und Datenquellen mit moneo OS und ermöglicht somit den Transfer von Daten aus der Maschinenebene sowie eine Übersetzung in lesbare Informationen für die Verarbeitung in den Apps und Anwendungen von moneo. Auf der anderen Seite ist er mit den passenden Konnektoren auch in der Lage, die in moneo gesammelten Prozessdaten sowie kalkulierten Werte an eine Cloud oder weitere Third-Party-Systeme weiterzugeben. Zudem kann ein OPC-UA-Server aus moneo heraus Daten für ein System mit OPCUA-Client zur Verfügung stellen.

„Die moneo-Daten werden dann in die einzelnen SAP-Module integriert, zum Beispiel Instandhaltung, Produktion oder Materialmanagement, und in die Migo-Buchung automatisiert übergeben“, erklärt F. Stieber.

Im Weiteren verweist er auf das Spannungsfeld bei der IT-OT-Zusammenführung, was unter anderem durch unterschiedliche Begriffsverständnisse  entsteht. Der Begriff „Echtzeit“ sei ein gutes Beispiel. Er verdeutlicht: „ifm ist seit 2002 SAP Silver Partner und kennt sich deshalb optimal mit SAP-Integrationsprojekten und seinen Anforderungen aus. Das heißt, dass wir sowohl die Sprache der OT- als auch der IT-Welt verstehen und sprechen können. Damit hat der Kunde einen Ansprechpartner über das gesamte Projekt hinweg.“

Technische Umsetzung: Vom Sensor bis ins SAP

Zurück zur technischen Umsetzung des Projekts: Prinzipiell können an jeder Öltankstelle bei Arnold fünf verschiedene Öle gezapft werden. Insgesamt wurden im Jahr 2023 rund 110 m3 Öl verbraucht. Da die Steuerung schon älteren Datums war, wurde sie durch ein neues Modell ersetzt. „Ihre Kommunikationsfähigkeit war eingeschränkt und ein Auslesen von Datenbausteinen nicht möglich“, erklärt F. Jaag. Zum Einsatz kommt nun eine Siemens-Steuerung, an die an der Tankstelle angebrachte Simatic HMI angebunden sind. „Über die Bedienoberfläche des Panels wählt der Mitarbeiter die Maschine aus, für die er Öl benötigt. Mittels der IO-Link-Durchflusssensoren lässt sich die abgegebene Menge erfassen“, erläutert F. Jaag. „Um die Informationen über die Ölmengen weiterzuverarbeiten, greift der moneo-Agent auf die Steuerung zu und kann die erfassten Verbräuche auswerten und übersichtlich auf Dashboards zur Verfügung stellen“, sagt F. Stieber. Er verweist zudem auf die Möglichkeit, Regeln und Tickets im System zu hinterlegen, um beispielsweise im Fall von zu hohen Verbräuchen o. Ä. einen Mitarbeiter per E-Mail oder direkt in SAP über eine Instandhaltungsmeldung zu benachrichtigen.

Die entsprechenden Dashboards hat Arnold selbst erstellt. „Hier werden zum einen die Hallenlayouts mit den dort befindlichen Maschinen visualisiert und ihre jeweiligen Verbräuche dargestellt. Eine andere Übersicht visualisiert die Ölstände im Zentrallager. Hier haben wir die Grenzwerte definiert, bei deren Erreichen eine Informations- bzw. eine Handlungsaufforderungs-E-Mail verschickt wird. Auch die Einstellung des Ticketsystems erfolgte denkbar einfach“, sagt F. Jaag. „Die Erstellung der Dashboards funktionierte intuitiv und ging schnell.“