NFC-Wartung

Smartphone bringt Intelligenz in die Wartung

Smart Maintenance mit Nearfield Communication. In der Wirtschaft besitzen etwa 99 Prozent der physischen Objekte noch keinen direkten Zugang zu einem Online-Netzwerk.

NFC dient als Mittler der Information zwischen Maschine und Datenauswertung. (Abb.: SmarTec)

Dadurch sind diese nicht in der Lage, sich effizient in digitalisierte Systeme und Prozesse zu intergieren. Im Gegensatz dazu tragen die weitaus Menschen in unserer Gesellschaft ein internetfähiges Endgerät mit sich herum – das Smartphone. Die NFC-Technologie ermöglicht mühelos die Nutzung dieses mobilen Internetzugangs für alle Offline-Dinge und -Maschinen mit Hilfe eines NFC-Transponders.

Die Kombination von NFC-Transponder, Smartphone und Smart-Cloud-Lösung ist der am schnellsten umzusetzende und kostengünstigste Ansatz um das IoT zu realisieren. Der Aufbau des Systems stützt sich hierbei auf Internet-, App- und Mobilfunkstandards, die schon lange weit verbreitet und normiert sind. Jedes Objekt erhält mit Hilfe von NFC-Transpondern eine virtuelle Repräsentation, die es zum Beispiel ermöglicht, Wartungszyklen, Rückrufaktionen oder Veränderungen in den Bedienungshinweisen von Offline-Maschinen auszulesen. Ebenso können Sensordaten einer Offline-Maschine eingesammelt, per NFC an das Smartphone übertragen und von dort aus ins Hintergrundsystem synchronisiert werden.

Die Vernetzung der Systeme nimmt rapide zu.

Konzept und Technologie
Die konsequente Vernetzung und damit Kommunikation zwischen Maschinen, Objekten und Menschen ist das Grundprinzip des IoT. Voraussetzung hierfür ist die Fähigkeit, von Dingen Informationen zu tragen und weitergeben zu können. Ziel ist eine nachhaltige Steigerung der Produktivität und Effizienz durch den digitalen Informationsaustausch. Daraus ergeben sich zwingende Rahmenbedingungen für das IoT: Online Connectivity: Maschinen und Objekte müssen eine digitale Schnittstelle besitzen, über die sie kommunizieren können. Unverzichtbar ist hierbei, dass alle relevanten Informationen via Internet weitergegeben und abgerufen werden können. Interoperability: Die Schnittstellen und Datenformate müssen standardisiert sein. Genauso müssen die gesammelten Informationen mit den (bestehenden) Hintergrund-Systemen kompatible sein. Usability: Das IoT-Konzept geht nur auf, wenn die Interaktion mit Objekten und Maschinen für den Menschen mühelos ist. Instant Interaction: Die Kommunikation muss in Echtzeit erfolgen können und auch direkt weiterverarbeitet werden können.

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Die Implementierung der NFC-Technologie kann diese Grundanforderungen mühelos erfüllen und bietet zudem drei entscheidende Vorteile gegenüber anderen IoT Enablern:

  • Cost Efficiency: Die Implementierung von NFC-Systeme ist wesentlich kostengünstiger als konkurrierende Technologien. Zum einen weil NFC-Transponder selbst im Vergleich zu beispielsweise Bluetooth-Sendern günstiger sind. Zum anderen weil auch die Lesegeräte Smartphones, Tablets oder spezialisierte industrielle NFC-Smartphones wesentlich geringere Investitionen erfordern als industrielle RFID-Lesegeräte.
  • Mobility: Die Möglichkeit des Auslesens mit Smartphones ermöglicht eine barrierefreie Nutzung der NFC-Technologie. Unbestritten wächst weltweit die Zahl der Smartphone-Besitzer täglich, und es wird der primäre Zugang zu mobilem Internet bleiben. Damit ist eine wesentliche Hürde (Online Connectivity) zur Implementierung des IoT-Konzepts mit Hilfe der NFC-Technologie per se schon überwunden. Interessant ist in diesem Zusammenhang grundsätzlich das BYOD Konzept (Bring-your-own-device).
  • Effortless Usability: NFC-Tags lassen sich mühelos durchs „Tappen“ beziehungsweise Ranhalten des Lesegeräts auslesen. Die vergleichsweise umständliche optische Erfassung von beispielsweise Barcodes erübrigt sich damit. Die Mensch-Maschinen-Kommunikation wird maximal vereinfacht.

Smart-Factories und Smart-Maintenance
Smart-Factories als Konsequenz aus dem IoT-Konzept sind in Deutschland ein zentrales Thema im Zuge des Wandels hin zur Industrie 4.0. Hierfür müssen intelligente Technologien, die jetzt schon zur Verfügung stehen, zielgenau in den Wertschöpfungsprozess implementiert werden. Besondere ökonomische Relevanz hat das IoT-Konzept bei sich wiederholenden arbeitszeitintensiven Prozessen und Abläufen im industriellen Umfeld. Hierzu gehören ebenso alle kontroll- und wartungsaufwändige Prozesse – schließlich sind diese dazu prädestiniert, sie durch intelligente Technologien nachhaltig effizienter zu gestalten. In diesem Zusammenhang spricht man von Smart-Maintenance. Alleine die Instandhaltungsaufwendungen für Sachanlagen, Wohnungswirtschaft, private Haushalte und Kraftfahrzeuge betragen in Deutschland laut VDI jährlich rund 255 Milliarden Euro. Der VDI geht sogar davon aus, dass die indirekten Instandhaltungskosten drei bis fünf Mal so hoch sind. Im Rahmen einer Studie zum ökonomischen Wert des IoT-Konzepts schätzt das McKinsey Global Institute das Potenzial der Kosteneinsparungen durch die Mensch-Maschinen-Vernetzung bei Wartungsprozesse als besonders hoch ein. Eine große Rolle spielen hierbei auch die Einsparungen durch präventive Wartung: Man geht davon aus, dass die Qualität der Wartung mit Hilfe von intelligenten Technologien stark ansteigt und damit Reparaturkosten sinken sowie Ausfälle in Wertschöpfungsprozessen minimiert werden.

Vor diesem Hintergrund sind effiziente Prozesse unter Verwendung innovativer Technologien gefragter denn je. Aufgrund der einfachen, kostengünstigen Implementierung und hohen Usability der NFC-Technologie ist diese hervorragend geeignet, um Wartungs- und Serviceprozesse umfassend zu optimieren. Ein erheblicher Mehrwert von NFC-Transpondern ist, dass diese durch ihre Chip-UID (Unique Identity) weltweit eindeutig identifizierbar sind. Diese Identität ist unveränderbar und bietet ab Werk seine Authentizitätssicherheit auf höchstem Niveau. In der NFC Spezifikation sind zudem Standardspeicherinhalte normiert wie zum Beispiel Webadressen (URL) oder Textdaten. Eine auf dem NFC-Transponder gespeicherte URL wird vom Smartphone interpretiert, indem diese Webadresse direkt im mobilen Internetbrowser aufgerufen wird. Die Kombination dieser beiden Features ermöglicht besonders interessante Applikationen. Der NFC-Chip kann beispielsweise so kodiert werden, dass die URL aus einem statischen und einem dynamischen Teil besteht.

Klaus Dargahi/bw

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