Ein gesicherter Maschennetzwerk gegen externe Bedrohungen.
Präzisionshersteller reduziert ungeplante Ausfallzeiten um 40% mit 720-Euro-Nachrüstsensoren
Yalantis hat ein nicht-invasives System zur vorausschauenden Instandhaltung entwickelt, das Clip-on-IoT-Sensoren, BLE-Mesh-Netzwerke und ML-Anomalieerkennung umfasst – wodurch eine bestehende CNC-Flotte die Konnektivität der Industrie 4.0 erreichen kann, ohne die Garantie zu beeinträchtigen.
€720
Retrofit pro Maschine
40%
Verlängerte Standzeiten
140+
Maschinen angeschlossen
“Der Kunde brauchte nicht, dass wir seine Maschinen ersetzen oder die SPS-Steuerung neu programmieren mussten. Er benötigte Sensoren, die einfach angebracht werden, über das BLE-Netzwerk mit der Steuerung verbunden werden und die Reibbelastung erkennen, ohne dass jemand das Steuerungssystem berührt. Genau das haben wir entwickelt.”
– Denys Hukov, Leiter der IoT-Abteilung bei Yalantis
Wollen Sie vorausschauende Instandhaltung ohne die Erneuerung Ihrer Maschinen? Wir entwickeln nicht-invasive Nachrüstlösungen.
Klip-on-IoT-Sensoren mit Edge-Signalverarbeitung, BLE-Mesh-Netzwerktechnik und cloudbasiertem ML-Anomalieerkennungssystem
1.
Nordic-Sensormodul auf der Basis des nRF52833
Der Clip-on-Sensor integriert ein 3-Achsen-Beschleunigungssensor, einen Stromwandler und eine Temperaturfühler. Wir haben den nRF52833 speziell wegen seines erweiterten Temperaturbereichs (-40 bis +105°C) ausgewählt – entscheidend für Sensoren, die an Spindelhülsen montiert sind und in der Nähe von Kühlmittelheizzonen eingesetzt werden, wo der nRF52832 ausfallen könnte.
2.
FFT- und Envelope-Analyse direkt am Gerät
Der Cortex-M4 mit FPU führt auf dem Gerät die Berechnung von Vibrations-FFT, RMS und Kurtosis durch. Nur extrahierte Feature-Vektoren werden über den BLE-Mesh übertragen – nicht die Rohdaten der 3-Achsen-Beschleunigungssensoren – wodurch die Bandbreite um ~95% reduziert wird. Dies ist essentiell für eine dichte Fabrikstruktur mit 140 Knoten.
3.
BLE-Signale in einem metallreichen RF-Umgebung
Metalle CNC-Gehäuse, Späneförderer und Kühlmittelbehälter machen den 4.200 m² großen Raum zu einem RF-Albtraum, weshalb die Abdeckung auf Antennentechnik beschränkt war. Außenelektronenleiter-Antennen an den Gateways, abgestimmte Sendeleistung und die durch vor Ort durchgeführte RF-Überwachung bestätigte Platzierung. Die Richtungsbestimmung durch Unterstützung der nRF52833 auf der Grundlage von MIMO-Technologie hat bei der Topologieoptimierung geholfen, aber die Antennentechnik war die entscheidende Komponente; ohne sie wären drei Gateways für diese Umgebung nicht ausreichend. Mit dieser Technologie und der sicheren Vernetzung der Geräte bei Hindernissen, da Maschinen und die Bewegung der Chips die RF-Situation verändern, genügt es mit drei.
4.
AWS-Cloud-Pipeline mit ML-Anomalieerkennung
Funktionalisierte Vektoren fließen von Gateways in AWS IoT Core, dann in Timestream für die Speicherung von Zeitreihendaten und in S3 für Trainingsdaten. Die Modelle wurden auf den gekennzeichneten Vibration- und Stromsignaturdaten trainiert, die während des Pilotprojekts mit 12 Maschinen (gesunde Referenzwerte wurden parallel zu bestätigten Ereignissen wie Verschleiß der Lager, Werkzeugschwankungen und Pumpenverlusten gemessen) gesammelt wurden, und wurden anschließend neu trainiert, nachdem die Flotte weitere Daten generiert hatte. Die bereitgestellten Modelle erkennen diese drei Ausfallarten bereits, bevor sie zu Ausfallzeiten führen.
5.
Web-Dashboard mit IBM Maximo-Integration
Die Instandhaltungspläne enthalten Echtzeit-Ergebnisse zur Maschinensituation, Trendanalysen und prognostizierte Ausfallfenster. Die CMMS-Integration generiert automatisch Arbeitsaufträge in IBM Maximo, sobald Anomaly-Schwellenwerte ausgelöst werden, und richtet die richtigen Techniker an die richtige Maschine aus.
6.
Mobile App mit AR-gestützter Installation
Techniker nutzen die iOS-/Android-App zur Inbetriebnahme und Überwachung der Sensoren. Eine AR-Overlay-Funktion zeigt die optimale Sensorplatzierung für jeden Maschinentyp an und sorgt so für gleichbleibende Montagepositionen für eine genaue Vibrationsanalyse in der gesamten Flotte.
Sichere und konforme Industrie-4.0-Verbindung
Anwendbare Cyber-Security-Standards der IEC 62443
EU-Cyberresilienzgesetz bereitgestellt
Die eingebettete Firmware entspricht den obligatorischen digitalen Richtlinien.
EMC-Compliance wurde für die Fabrikfläche überprüft
Die Hardware widersteht starkem industriellem elektromagnetischem Lärm.
Die Umweltkonformität nach RoHS und REACH garantiert
Die Materialien der retrofitten Sensormodule sind frei von toxischen Substanzen.
Wie Yalantis innerhalb von 11 Monaten ein Netzwerk für vorausschauende Instandhaltung mit 140 Nodes implementiert hat
Das Projekt umfasste drei Phasen: Erforschung und Prototyping der Hardware, Pilotimplementierung auf 12 Maschinen und vollständige Einführung mit der Optimierung des ML-Modells. Die Wartungstechniker installierten alle Sensoren selbst während der regelmäßigen Wartungsintervallen – externe Auftragnehmer waren nicht erforderlich.
Das System wurde live eingeführt und erzielte messbare Ergebnisse.
Kosteneinheit €720 für die Nachrüstung der Maschinen
Im Vergleich zu den von OEM-Integratoren genannten Preisen von 6.500 bis 12.000 €.
40% -fache Reduzierung der unplanmäßigen Ausfallzeiten
innerhalb von 18 Monaten nach der Einsatzstellung.
140+ Geräte sind über das BLE-Mesh verbunden
mit nur 3 Eingängen, die eine Fläche von 4.200 m² bedecken.
Erreichtes Batterielaufzeit von 2+ Jahren
auf 2×AA-Lithiumzellen mit Messzyklen von 90 Sekunden.
Null Garantien werden nicht mehr anerkannt
Die nicht-invasive Clip-on-Installation berührt die Steuerungsanlagen nicht.
Inhouse-Installation
y Wartungstechniker während der geplanten Stopps – keine Auftragnehmer des Herstellers.
Integration von IBM Maximo CMMS
erzeugt automatisch Arbeitsaufträge aus ML-Vorhersagen
Wichtige Meilensteine unserer Forschungs- und Entwicklungszusammenarbeit.
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Zertifizierungen:
27001 2022 / 27001 2015 / 13485
Fortgeschrittenes IoT Kernlieferung / Erweiterter RDS Lieferung / Fortgeschrittene Stufe Lieferung
Von Medizinprodukten bis hin zur industriellen Automatisierung – wir bieten umfassende Unternehmenslösungen, bei denen die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften bereits integriert ist. Alles aus einer Hand.
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