Wie können industrielle Prozessdaten direkt an der Edge in Echtzeit verarbeitet und für Cloud-Analysen bereitgestellt werden?

Edge Analytics ermöglicht die lokale Verarbeitung hochaufgelöster Prozessdaten direkt im Edge Device, sodass zeitkritische Entscheidungen ohne Umweg über zentrale IT-Systeme getroffen werden können. Mit ibaPDA in Geräten wie ibaDAQ oder ibaMAQS werden Rohdaten synchron erfasst, zeitgestempelt und unmittelbar analysiert. Ergebnisse wie Kennwerte oder Alarme können in Echtzeit ausgegeben oder über Schnittstellen wie OPC UA, MQTT oder Cloud-Plattformen in IT-Systeme übertragen werden. Dadurch entsteht eine klare Trennung zwischen lokaler Echtzeitsteuerung und übergeordneter Langzeitanalyse.

Wie werden Edge-Analytics-Kennwerte sicher in Cloud- und IT-Systeme integriert?

Kennwerte aus Edge Analytics werden gezielt reduziert und prozesssynchron in übergeordnete IT- oder Cloud-Systeme übertragen, um Bandbreite und Latenz zu minimieren. Mit ibaDaVIS oder standardisierten Schnittstellen können diese Daten in Plattformen wie SQL-Datenbanken, SAP HANA oder Cloud-Umgebungen integriert werden. Gleichzeitig bleiben die hochaufgelösten Rohdaten lokal im Edge Device verfügbar und können jederzeit per Drill-down für Detailanalysen genutzt werden. So entsteht eine durchgängige Datenkette von der Maschine bis in die Cloud.

Welche Vorteile bietet die lokale Echtzeitverarbeitung im Vergleich zur rein zentralen Datenanalyse?

Die lokale Echtzeitverarbeitung reduziert Latenzen erheblich und ermöglicht sofortige Reaktionen auf Prozessabweichungen direkt im Produktionsumfeld. Mit Edge Devices wie ibaDAQ oder ibaMAQS werden Kennwerte unmittelbar berechnet und können ohne Verzögerung für Alarmierung oder Steuerung genutzt werden. Gleichzeitig werden nur relevante Daten an zentrale Systeme übertragen, was die Netzlast reduziert und die Skalierbarkeit verbessert. Die Kombination aus lokaler Analyse und zentraler Langzeitspeicherung ermöglicht eine optimale Balance zwischen Geschwindigkeit und Analyse-Tiefe.

Wie unterstützen Edge-Analytics-Systeme die Digitalisierung von Bestandsanlagen (Brownfield)?

Edge-Analytics-Systeme lassen sich modular in bestehende Anlagen integrieren, ohne tiefgreifende Änderungen an der vorhandenen Automatisierung vorzunehmen. Mit ibaPDA und kompatiblen Edge Devices können sowohl moderne als auch ältere Steuerungen über verschiedene Protokolle eingebunden werden. Dadurch wird eine durchgängige Datenerfassung und -analyse auch in heterogenen Brownfield-Umgebungen möglich. Dies ermöglicht eine schrittweise Digitalisierung und Modernisierung bestehender Produktionsanlagen.

Wie können Edge-Analytics-Anwendungen in industriellen Anlagen flexibel konfiguriert und erweitert werden?

Edge-Analytics-Anwendungen lassen sich modular an unterschiedliche Prozessanforderungen anpassen und ohne tiefgreifende Systemänderungen konfigurieren. Mit ibaPDA und Edge Devices wie ibaDAQ oder ibaMAQS können Signalverarbeitungen, Kennwertberechnungen und Alarmbedingungen flexibel über Konfigurationen statt Programmierung umgesetzt werden. Spezifische Anwendungen wie ibaInSpectra für Schwingungsanalyse oder ibaInCycle für zyklische Prozesse erweitern die Funktionalität gezielt. Dadurch bleibt das System skalierbar und kann auch in bestehenden Anlagen schrittweise ausgebaut werden.

Edge Analytics: Prozessdaten dort auswerten, wo sie entstehen

Prozesse lokal in Echtzeit überwachen, Kennwerte in Cloud- Infrastrukturen integrieren

Das iba-System verfügt über eine sehr ausgeprägte Prozesskonnektivität, die es ermöglicht, Prozessdaten über den gesamten Produktionsprozess zu erfassen.

Sämtliche Daten stehen zentral, zeitsynchron und hochaufgelöst in einem System zur Verfügung: zyklische Prozessdaten, Steuerungsdaten, Sensordaten, Maschinendaten und hochzyklische Schwingungs- und Energiedaten. Darüber hinaus können auch Material- und Produktionsdaten, die informativen Charakter haben, integriert und direkt aus Datenbanken gelesen werden.

Mit dem ibaPDA-PLC-Xplorer lassen sich beispielsweise sehr einfach Daten aus verschiedenen Steuerungen von unterschiedlichen Herstellern erfassen. Neben der Einkopplung von digitalen und analogen I/O-Daten können auch Daten aus verschiedenen Feld- und Antriebsbussen sowie über Ethernet-Protokolle oder Systemanschaltungen erfasst werden.

Auf einen Blick

Autonome Verarbeitung von Prozessdaten direkt an der Edge
Kontinuierliche Prozessüberwachung und Alarmierung in Echtzeit
Schnittstellen und Protokolle zur einfachen Anbindung an eine Cloud-Infrastruktur
Digitalisierung von Prozessen, Maschinen und Anlagen
Einfache Integration in Brownfield-Applikationen und Altanlagen
Einfache Konfigurierung der Edge-Analytics-Anwendungen
Umfassende Prozesskonnektivität von ibaPDA
Lokale Speicherung der hochaufgelösten Prozessdaten im Edge Device
Globale Auswertung von Kennwerten mit Drill-down auf die Rohdaten

A schematic drawing of Edge Analytics in the iba system

Lokale Analyse, Reaktionen in Echtzeit

Autonome Verarbeitung von Prozessdaten direkt an der Edge

Mit den Edge Devices von iba werden die Daten als hochaufgelöste Rohdaten aufgezeichnet, strukturiert und mit einem Zeitstempel versehen. Die Daten können lokal gespeichert und online im Gerät analysiert werden. Ergebnisse führen unmittelbar zu Ausgaben oder Alarmen oder werden als Kennwerte in übergeordnete Systeme, wie z. B. eine Cloud-Infrastruktur, zur globalen Langzeitanalyse ausgegeben.

Anwendungsspezifische Applikationen

Das iba-Modularsystem mit seinen integrierten anwendungsspezifischen Applikationen ist ideal für den Einsatz als Edge Device geeignet. Für klassische Condition Monitoring- Anwendungen ist ibaCMU- S konzipiert. ibaPQU-S ist eine Power Quality Unit zur Überwachung der Netzqualität und realisiert alle dafür relevanten Messaufgaben. Das System misst netzsynchron Rohwerte wie Strom und Spannung und berechnet intern daraus Kennwerte gemäß EN 50160.

ibaDAQ verfügt über ein integriertes ibaPDA-System und kann als Stand-alone-Gerät Daten erfassen. Mit dem Produkt ibaInSpectra können Schwingungsanalysen und –überwachung realisiert werden. Die dazugehörigen Frequenzanalysen können frei konfiguriert und in Echtzeit durchgeführt werden. Mit dem Produkt ibaInCycle lassen sich zyklische oder rotierende Prozesse online überwachen und analysieren.

ibaMAQS - das modulare System der Zukunft

Das Prozessormodul ibaM- DAQ1 ist Teil des neuen Systems ibaMAQS. Mit dem integrierten ibaPDA-System ist das Modul perfekt geeignet für die Stand-alone-Datenerfassung. Das Protokoll ibaNet-E sorgt für sehr schnelle, deterministische Übertragung der Prozessdaten.

Alarmierung und Reaktionen in Echtzeit

Die Prozessdaten werden also prozessnah im Edge Device verarbeitet, ohne vorherige Übertragung in übergeordnete Systeme. Dies ist aufgrund der Datenmenge, der verfügbaren Bandbreite, der Latenz und Zuverlässigkeit, den Wechselwirkungen und Sicherheitsvorkehrungen zwischen OT- und IT-Netzwerk im Allgemeinen auch nicht einfach möglich.

Ergebnisse und Kennwerte werden online analysiert und überwacht, Anomalien oder die Überschreitung von Grenzwerten sofort erkannt. Nur so ist eine unmittelbare Reaktion möglich, beispielsweise eine Alarmierung, die Benachrichtigung per E-Mail oder eine Ausgabe an eine Steuerung. Prozess- und Qualitätsdaten können somit direkt in Echtzeit in der Anlage überwacht werden und nicht erst zeitlich nachgelagert in einem separaten Analysesystem.

Prozesssynchrone Bearbeitung

Neben der zeitbasierten und zeitsynchronen Erfassung der unterschiedlichen Prozessdaten, können Daten zudem getriggert erfasst werden, beispielsweise für einen bestimmten Produktionsvorgang. So lassen sich unterschiedliche Werkstücke innerhalb eines Produktionsvorgangs am besten miteinander vergleichen. Natürlich können auch Kennwerte prozesssynchron, also nach der Fertigstellung eines Produkts, berechnet und online überwacht werden.

Offline Detailanalyse

Zur Langzeitanalyse können die im Edge Device berechneten Kennwerte an übergeordnete Systeme ausgegeben werden. Der große Vorteil des iba-Systems ist, dass jederzeit ein Drill-down auf die Rohdaten möglich ist, um spätere Detailanalysen z. B. für eine Ursachenanalyse durchzuführen.

Skalierbare Digitalisierung

Die Edge Devices von iba bieten effiziente Lösungen, um Prozesse, Anlagen und Maschinen zu digitalisieren. Dank ihrer Modularität und Skalierbarkeit sind die Edge Devices ideal geeignet, auch im Nachhinein in Brownfield-Projekten und Altanlagen eingesetzt zu werden.

Webbasiertes Analyse-Tool

Zur Visualisierung und weiteren Auswertung steht mit ibaDaVIS ein webbasiertes Analyse-Tool zur Verfügung, mit dem individuelle Dashboards mit unterschiedlichen Grafikelementen zur Analyse des Langzeitverhaltens der überwachten Prozesse und der Produktqualität erstellt werden können. Interaktive und flexible Filtermöglichkeiten erlauben es, die im Edge Device berechneten Kennwerte nach beliebigen Fragestellungen zu analysieren.

Einfache Integration in übergeordnete Systeme

Cloud-Infrastrukturen, z. B. Siemens MindSphere
Apache Kafka
MQTT
Datenbanken, z.B. SAP HANA, Oracle, PostgreSQL, SQL Server, Azure SQL, MySQL und MariaDB
OPC DA/OPC UA

iba Edge Devices

ibaM-DAQ

Stand-alone-Datenerfassung mit integriertem ibaPDA-System
Umfangreiche Prozess- und Ausgabe-Konnektivität
Berechnung aussagekräftiger KPIs automatisch im Gerät
Hochgenaue Synchronisierung mit ibaNet
Extrem kompakte Bauform

iba-Modularsystem

Modulare Edge Systeme mit schnellen Analog-/Digitaleingängen
Eine CPU kann mit bis zu 4 I/OModulen kombiniert werden.
Unterschiedliche CPUs bieten anwendungsspezifische Berechnungen: ibaDAQ, ibaCMU- S, ibaPQU-S

ibaDAQ

Stand-alone Datenerfassung mit integriertem ibaPDA-System
Einfach konfigurierbare Auswerte- und Überwachungsfunktionen
Umfassende Prozesskonnektivität des iba-Systems

ibaCMU-S/ibaCMC

Condition Monitoring
Berechnung CM-spezifischer Kennwerte
Komplexe Spektralanalysefunktionen, die speziell für den Messort und den zu überwachenden Anlagenteil konfiguriert werden können
Konfiguration, Langzeittrend und Alarmierung mit ibaCMC

ibaPQU-S

Online Netzqualitätsmessung
Netzsynchrone Messung von Strom und Spannung
Berechnung von Frequenz und Kennwerten nach EN 50160
Berechnung nach der Norm IEC 61000-4-30, Klasse A
Aufzeichnung der Daten und Kennwerte in ibaPDA

Applikationen für technologiespezifische Edge Analytics-Lösungen

Basierend auf der hochfrequenten Erfassung der Rohdaten ermöglichen die iba-Applikationen eine anwendungsspezifische Verdichtung der Daten resultierend in einer automatischen Kennwertberechnung online im Edge Device. Je nach Applikation können diese Kennwerte direkt im Edge Device auf Grenzwertüber- oder -unterschreitung überprüft werden.

ibaAnalyzer

Berechnung statistischer produkt- oder chargenbezogener Kennwerte (pro Messdatei)
Grenzwerte individuell definierbar (produkt-/kundenabhängig)
Leistungsstarker Funktionseditor für Berechnungen und Definition von Bedingungen

ibaInSpectra

Online Schwingungsanalyse und -überwachung
Frequenzanalysen in Echtzeit
Frei definierbare Frequenzbänder
Ergebnisse pro Frequenzband
Frei definierbare Kennwerte
Selbstlernendes Modul für unterschiedliche Prozesszustände (auto-adapting)

ibaVision

Online Prozessüberwachung
Integration industrieller Bildverarbeitung in das iba-System
Extraktion von Informationen aus Videodaten als Messwerte
Nutzung von visuellen Informationen für Prozessanalyse und -überwachung
Speicherung der visuellen Messwerte in ibaPDA

ibaInCycle

Online Anomalieerkennung, Qualitätssicherung und Maschinendiagnose
Online Überwachung und Analyse zyklischer Prozesse oder Rotationsbewegungen
Selbstlernendes Modul für unterschiedliche Prozesszustände (auto-adapting)

Verwendete Funktionen

Die folgenden Funktionen des iba-Systems werden in dieser Applikation verwendet.

Unternehmen, die sich auf iba verlassen

Diese führenden Unternehmen vertrauen bereits auf das iba-System.

Success Stories

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Erfolgreiche Anwendungen und reale Lösungen mit dem iba-System.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie können industrielle Prozessdaten direkt an der Edge in Echtzeit verarbeitet und für Cloud-Analysen bereitgestellt werden?: Edge Analytics ermöglicht die lokale Verarbeitung hochaufgelöster Prozessdaten direkt im Edge Device, sodass zeitkritische Entscheidungen ohne Umweg über zentrale IT-Systeme getroffen werden können. Mit ibaPDA in Geräten wie ibaDAQ oder ibaMAQS werden Rohdaten synchron erfasst, zeitgestempelt und unmittelbar analysiert. Ergebnisse wie Kennwerte oder Alarme können in Echtzeit ausgegeben oder über Schnittstellen wie OPC UA, MQTT oder Cloud-Plattformen in IT-Systeme übertragen werden. Dadurch entsteht eine klare Trennung zwischen lokaler Echtzeitsteuerung und übergeordneter Langzeitanalyse.
Wie werden Edge-Analytics-Kennwerte sicher in Cloud- und IT-Systeme integriert?: Kennwerte aus Edge Analytics werden gezielt reduziert und prozesssynchron in übergeordnete IT- oder Cloud-Systeme übertragen, um Bandbreite und Latenz zu minimieren. Mit ibaDaVIS oder standardisierten Schnittstellen können diese Daten in Plattformen wie SQL-Datenbanken, SAP HANA oder Cloud-Umgebungen integriert werden. Gleichzeitig bleiben die hochaufgelösten Rohdaten lokal im Edge Device verfügbar und können jederzeit per Drill-down für Detailanalysen genutzt werden. So entsteht eine durchgängige Datenkette von der Maschine bis in die Cloud.
Welche Vorteile bietet die lokale Echtzeitverarbeitung im Vergleich zur rein zentralen Datenanalyse?: Die lokale Echtzeitverarbeitung reduziert Latenzen erheblich und ermöglicht sofortige Reaktionen auf Prozessabweichungen direkt im Produktionsumfeld. Mit Edge Devices wie ibaDAQ oder ibaMAQS werden Kennwerte unmittelbar berechnet und können ohne Verzögerung für Alarmierung oder Steuerung genutzt werden. Gleichzeitig werden nur relevante Daten an zentrale Systeme übertragen, was die Netzlast reduziert und die Skalierbarkeit verbessert. Die Kombination aus lokaler Analyse und zentraler Langzeitspeicherung ermöglicht eine optimale Balance zwischen Geschwindigkeit und Analyse-Tiefe.
Wie unterstützen Edge-Analytics-Systeme die Digitalisierung von Bestandsanlagen (Brownfield)?: Edge-Analytics-Systeme lassen sich modular in bestehende Anlagen integrieren, ohne tiefgreifende Änderungen an der vorhandenen Automatisierung vorzunehmen. Mit ibaPDA und kompatiblen Edge Devices können sowohl moderne als auch ältere Steuerungen über verschiedene Protokolle eingebunden werden. Dadurch wird eine durchgängige Datenerfassung und -analyse auch in heterogenen Brownfield-Umgebungen möglich. Dies ermöglicht eine schrittweise Digitalisierung und Modernisierung bestehender Produktionsanlagen.
Wie können Edge-Analytics-Anwendungen in industriellen Anlagen flexibel konfiguriert und erweitert werden?: Edge-Analytics-Anwendungen lassen sich modular an unterschiedliche Prozessanforderungen anpassen und ohne tiefgreifende Systemänderungen konfigurieren. Mit ibaPDA und Edge Devices wie ibaDAQ oder ibaMAQS können Signalverarbeitungen, Kennwertberechnungen und Alarmbedingungen flexibel über Konfigurationen statt Programmierung umgesetzt werden. Spezifische Anwendungen wie ibaInSpectra für Schwingungsanalyse oder ibaInCycle für zyklische Prozesse erweitern die Funktionalität gezielt. Dadurch bleibt das System skalierbar und kann auch in bestehenden Anlagen schrittweise ausgebaut werden.