Smarte Räume statt smarter Maschinen

Die Datenerfassung und Übermittlung wird in der Industrie-4.0-Kontext zu einer Herausforderung, wenn bestehende Maschinenparks nativ keine Vernetzungsmöglichkeiten bieten. Wie eine effiziente Datenerfassung und -übertragung in solchen Fällen dennoch umgesetzt werden kann, haben Studierende der Hochschule Pforzheim in einem Praxisprojekt erarbeitet. [...]

Anstelle von Maschinen statteten die Studenten der HS Pforzheim  Seminarräume mit Sensoren aus und entwickelten so ein System zur visuellen Darstellung von Raumdaten. Fachlich unterstützt wurde das Projekt vom Karlsruher ERP-Spezialisten Asseco Solutions, dessen Industrie-4.0-Komponenten die technische Grundlage für die Verarbeitung und Darstellung der Daten bildete.

„Ob wir nun von vernetzten Maschinen oder vernetzten Räumen sprechen – das Prinzip dahinter ist dasselbe: In der heutigen digitalen Zeit müssen Betriebs- und Zustandsdaten in unterschiedlichsten Szenarien erfasst und verarbeitet werden, um praxisrelevante Erkenntnisse daraus ziehen zu können“, erklärt Steve Roth, Head of Operations bei der Asseco Solutions und Mit-Initiator des Hochschulprojekts. „Mit der digitalen Raumüberwachung haben die teilnehmenden Studenten die Möglichkeit erhalten, erste Praxiserfahrung bei der Planung und Umsetzung eines solchen Digitalisierungsprojekts zu sammeln, wie wir sie – gerade im Kontext der smarten Fabrik – derzeit in immer höherer Frequenz bei unseren Kunden durchführen. Durch die Unterstützung dieses Projekts möchten wir unter anderem unseren Teil zum Kampf gegen den Fachkräftemangel beitragen. Denn für die Digitalisierungsspezialisten von morgen ist praktische Kompetenz das A und O.“

Digitales Monitoring von Verfügbarkeit und Zuständen

Die Hauptaufgabe für die Studierenden bestand darin, Informationen zur Belegung einzelner Räume sowie weitere Daten wie Temperatur, Helligkeit oder Luftqualität zu erfassen und in die Cloud zu übertragen. Daraufhin sollten die gesammelten Informationen visuell aufbereitet und anderen Studierenden und Mitarbeitern der Hochschule mithilfe einer Web-Applikation zur Verfügung gestellt werden, die sich so auf einem hochschulinternen Bildschirm über die Belegung bestimmter Vorlesungs- bzw. Laborräume informieren können – analog zu einem Produktionsverantwortlichen, der über eine Applikation freie Kapazitäten und Zustände seiner Maschinen einsehen kann.

Acht Studierende der Studiengänge Wirtschaftsinformatik, Management & IT sowie Digital Enterprise Management bearbeiteten das Projekt unter Anleitung von Professor Joachim Schuler im Sommersemester 2020. Die Komponenten zur Cloud-Umgebung stellte die Asseco Solutions zur Verfügung, deren Experten die Studierenden auch bei den technischen Entwicklungsprozessen unterstützten.

Marco Bux, Senior Product Manager bei Asseco und technischer Betreuer des Projekts, merkt dazu an: „Mobilität, sichere Datenübertragung in die Cloud und die Verfügbarkeit der Daten zu jedem beliebigen Zeitpunkt wird in der heutigen Zeit zunehmend zentraler. Im Rahmen des Projektes konnten die Studierenden erste Gehversuche mit Microservices und Cloud Computing als Middleware in einer modernen IT-Infrastruktur machen und diese selbst durch programmierenden Eingriff erweitern. Es handelt sich hierbei um die gleiche innovative Technik, die für das APplus-Cloud-Backend eingesetzt wird und die z.B. das Servicemodul SCS in die ERP-Landschaft von APplus einbindet.“

Praxisprojekt mit Zukunft

Die Grundlage für die Datenerfassung bilden Sensoren, die in den zu überwachenden Räumen installiert wurden. In regelmäßigen Abständen führen diese nun Messungen zu den gewünschten Parametern durch. Die Daten werden mithilfe eines Embedded-Computers an den APplus-Connector in der Cloud gesendet. Dort wiederum werden sie umgewandelt und an eine grafische Benutzeroberfläche gegeben, welche die Informationen zu den entsprechenden Räumen für Anwender einsehbar macht. Um die Aktualität der Daten zu gewährleisten, sendet die Oberfläche regelmäßige Anfragen an die Cloud.

Derzeit läuft die Testphase der digitalen Raumüberwachung, die zunächst für eine begrenzte Anzahl an Hochschulräumen implementiert wurde.