IoT Fallstudie: Wie Colfax mit IoT die Produktion optimiert hat

Colfax ist ein erfolgreiches, diversifiziertes Technologieunternehmen, das mit zwei Geschäftsbereichen Produkte und Dienstleistungen für Handel und Regierungsorganisationen in breit gefächerten Branchen bereitstellt: Howden produziert Präzisionsanlagen für Luft und Gas, und ESAB Schweiß- und Schneideausrüstungen sowie das zugehörige Verbrauchsmaterial.

Das Ziel

Mit über 100 Jahren Erfahrung in der Fertigung weiß Colfax, dass sich ein Unternehmen laufend weiterentwickeln muss, um seine Marktposition zu halten und im harten Wettbewerb erfolgreich zu sein. Zu diesem Zweck hat das Unternehmen den Weg des digitalen Wandels mit Schwerpunkt auf dem Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) eingeschlagen.

Wie bei vielen Industrieunternehmen stellen die Vielfalt der Assets und die lange Lebensdauer der Anlagen das Unternehmen vor Herausforderungen bezüglich der Bereitschaft für das IoT und der Komplexität von Bereitstellungsmustern. Colfax nutzt einen schlanken, einheitlichen Verwaltungsprozess. Eine zentrale Strategie ist das Wachstum durch Akquisitionen. Dadurch entstehen in den Geschäftsbereichen äußerst heterogene Automatisierungsinfrastrukturen und IoT-Praktiken.

Mit dem neuen internen Programm Data Driven Advantage (DDA) sollen mithilfe von digitalen Technologien Nutzen und Alleinstellungsmerkmale in vorhandene Produkte integriert und neue Geschäftschancen erschlossen werden. Das IoT und verwandte Technologien sollen es Colfax und den Geschäftsbereichen Howden und ESAB ermöglichen, Produktfunktionen besser zu erweitern, Mehrwert für Kunden und andere Beteiligte zu schaffen und den Mehrwert aus zukünftigen Aufkäufen zu erhöhen. Bei der Digitalisierung der verschiedenen Produktlinien begegnete Colfax allerdings vielen der typischen Hindernisse, die Umfang und Wirkung von Transformationsbemühungen einschränken.

Die Lösung

In dem Wissen, dass ein erfolgreicher digitaler Wandel mit der Festlegung einer wirksamen IoT-Strategie für die geschäftlichen Anforderungen beginnt, führte Colfax in seinen Geschäftsbereichen mehrere Pilotprojekte mit dem Ziel durch, den Mehrwert der bereits vorhandenen Hauptprodukte zu erhöhen. Diese Vorgehensweise ermöglichte den Zugang zu den Bestandskunden und den Vertriebs- und Support-Teams, die auf diese Weise die bereits bekannten Lösungen aufwerten konnten. Als Colfax im weiteren Verlauf sein Angebot ausbaute und DDA in seinen Geschäftsbereichen einsetzte, suchte das Unternehmen nach effizienteren Methoden, um eine grundlegende IoT-Infrastruktur für seine Bemühungen zu schaffen und zu beschleunigen.

Das Unternehmen erstellte zunächst intern ein Technologie-Framework, erkannte jedoch bald, dass dessen Bereitstellung und Wartung weder betrieblich noch finanziell sinnvoll waren. Die Wartung einer derartigen Infrastruktur wäre für die Mitarbeiter, deren Hauptaugenmerk auf den Kernkompetenzen des Unternehmens liegt, zu zeit- und arbeitsaufwendig.

Colfax suchte eine vorgefertigte IoT-Lösung, die sich in allen Geschäftsbereichen und Regionen nahtlos integrieren lassen, branchenführende Cloud-Angebote für zentrale Datenfreigabe unterstützen, flexible Bereitstellungsoptionen bieten und als Grundlage für die weiteren IoT-Initiativen dienen sollte. Nach einigen Recherchen und der Evaluierung mehrerer Angebote fiel die Wahl auf eine integrierte Lösung, die aus der ThingWorx Plattform für industrielle Innovation von PTC und aus Microsoft Azure IoT bestand.

Grundlage der IoT-Initiativen sollte die Cloud werden. Colfax entschied sich aufgrund der überlegenen Unterstützung verschiedener Bereitstellungskonfigurationen und der umfassenden Erfahrung in der Bereitstellung von industriellen Technologielösungen für Microsoft Azure. Azure IoT bietet umfassende integrierte Konnektivitäts- und Gerätesicherheitsfunktionen, die eine zuverlässige und sichere bidirektionale Kommunikation zwischen Millionen von IoT-Geräten in der Cloud, vor Ort oder in Hybridumgebungen ermöglichen.

Colfax wählte aufgrund der Führungs- und Vorreiterposition von PTC im IoT-Bereich sowie aufgrund der Skalierbarkeit, des breit gefächerten Portfolios und der globalen Reichweite die ThingWorx Plattform für industrielle Innovation. Durch die ThingWorx Plattform werden die Abläufe zukunftssicher. Colfax kann problemlos neue IoT-Innovationen und Plattformfunktionalitäten in seine Lösungen integrieren und sich dabei voll und ganz auf das Kerngeschäft konzentrieren.

Für Colfax bedeutet die Kombination aus ThingWorx und Azure eine einfache und leistungsstarke Lösung mit starker industrieller Konnektivität, rascher Anwendungsentwicklung und eingebauten Integrationsfunktionen. Es war wichtig für Colfax und seine Geschäftsbereiche, dass sich die Lösung einfach in die bestehenden Systeme integrieren ließ, um Prozesse zu straffen, unnötige Schwierigkeiten oder Fehler zu vermeiden und die Sicherheit zu gewährleisten. Angesichts der vielfältigen Umgebungen seiner Kunden musste Colfax Technologien wählen, die auch von den Kunden einfach integriert werden konnten. Die Kombination aus ThingWorx und Microsoft Azure IoT erfüllte diese Anforderungen in idealer Weise.

Die Ergebnisse

Seit der Implementierung von ThingWorx im Rahmen der DDA-Strategie konnten sowohl Howden als auch ESAB ihren digitalen Wandel rasch vorantreiben. Lösungen, an deren Entwicklung die Unternehmen zuvor jahrelang intern gearbeitet haben, werden nun nahtlos in wenigen Monaten eingeführt. Dank der Flexibilität und Skalierbarkeit von ThingWorx und Azure entwickeln und produzieren beide Geschäftsbereichen zukunftsweisende Produkte – und rüsten frühere Versionen auf –, um die Funktionalität mit leistungsfähigen neuen Funktionen auszubauen und Mehrwert für die Kunden zu bieten.

Mit seiner Uptime Plattform integriert Howden die ThingWorx Technologie in seine hochtechnisierten Kompressoren, um kritische Anlagendaten zu sammeln und auszuwerten, mit denen Kunden die Anlagenleistung und betriebliche Effizienz optimieren können. Vorausschauende und präskriptive Analysen können in Verbindung mit vernetzten Anlagen zur Überwachung von Abläufen und Ermittlung normaler Verhaltensmuster eingesetzt werden. Der Kunde kann Abweichungen von der Norm, die zu einem Ausfall der Maschine führen könnten, einfach feststellen oder erhält eine Warnung. Indem Maschinen schon vor einem Ausfall gewartet werden, lassen sich die Schwierigkeiten und Kosten im Zusammenhang mit ungeplanten Ausfallzeiten vermeiden und die allgemeinen Wartungsstrategien – die früher allein auf Annahmen und nachträglichen Analysen beruhten – besser abstimmen. Kunden von Howden, die Uptime nutzen, verzeichnen bereits erste Verbesserungen bei den Wartungsabläufen, u. a. mehr unterbrechungsfreie Betriebszeit, effizientere Prozesse und niedrigere Kosten.

Im Geschäftsbereich ESAB ermöglicht ThingWorx in WeldCloud und CutCloud Verbesserungen bei Produktivität, Dokumentation und Asset Management in verschiedenen Regionen. Durch die Anbindung an Schweiß- und Schneideausrüstung können ESAB-Kunden die Nutzungsdaten der Anlagen besser überwachen und die Produktivität der Produktionsanlagen auswerten. Mit den leistungsfähigen automatischen Analysefunktionen der ThingWorx Platform kann die Leistung durch Analyse beliebig komplexer Attribute beurteilt werden. Wie bei Howden ermöglicht auch hier der verbesserte Einblick in einzelne Projekte und Anlagengruppen die Erkennung von Mustern und Anomalien in ähnlichen Produkten und Anwendungen. Dadurch verbessern sich die Reaktionen auf Probleme im Alltagsbetrieb, und Kunden können ihre Leistung optimieren. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass sich die umfangreichen Daten, die von der ThingWorx Platform automatisch gesammelt werden, problemlos zu Dokumentation für Regulierungsstellen zusammenstellen lassen. Dadurch wird der Dokumentationsprozess vereinfacht und die Qualität der eingereichten Informationen verbessert.

Durch die Einbindung von ThingWorx und Microsoft Azure IoT in seine Produkte hat Colfax eine neue Transparenz der Fertigungsanlagendaten erreicht. Damit ändern sich Wartung und Support der Produkte grundlegend. Dank der Flexibilität der ThingWorx Plattform kann Colfax die digitalen Fähigkeiten seiner Produkte weiter ausbauen, um den Nutzen für seine Kunden zu steigern.

Colfax setzt die Einführung seiner auf ThingWorx beruhenden Produkte fort und konnte in kürzester Zeit die Auswirkungen auf die Abläufe bei seinen Kunden ermitteln. Der nächste Schritt für Colfax ist die Implementierung von ThingWorx und Microsoft Azure in den eigenen Abläufen, um betriebliche Verbesserungen zu erzielen und den Zusammenhang zwischen der Produktion und dem praktischen Einsatz intelligenter, vernetzter Produkte herzustellen. Eine solche intelligente, vernetzte Wertschöpfungskette würde den Geschäftsbereichen von Colfax besseren Einblick in die Auswirkungen der Fertigungsprozesse auf Qualitäts- und Service-Lebenszyklen verschaffen, eine bessere Abstimmung auf die Nachfrage (insbesondere im Verbrauchsgütergeschäft) ermöglichen und schnelles Feedback zu neuen Entwürfen liefern, sodass die Time-to-Market verkürzt und erfolgreiche Produkteinführungen sichergestellt werden können. Durch die Zusammenarbeit mit Zulieferern auf Basis dieser gemeinsamen Referenzarchitektur könnten auch die Zulieferer von ähnlichen Vorteilen profitieren, ohne selbst langwierige und komplexe IoT-Pilotprojekte durchführen zu müssen.

Innerhalb seiner Produktlinien plant das Unternehmen, Möglichkeiten für umfassendere Analysefunktionen, Augmented Reality usw. auszuloten. Colfax ist sicher, dass es mit PTC als vertrauenswürdigem Partner besser denn je auf die intelligente, vernetzte Welt von morgen vorbereitet ist.

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