Maschinen ans Netz – ohne Lizenz vom Hersteller

Die Herausforderung

In vielen Werkhallen weiß die Maschine mehr als das Büro. Jede Steuerung kennt ihre Werte – und behält sie für sich. Wer sie haben will, bekommt vom Hersteller ein Angebot: Software-Modul, Lizenz je Anlage, Termin in drei Monaten. Nebenanlagen hängen oft gar nicht am Netz, ihre Daten reisen per USB-Stick, wenn jemand daran denkt. Und die Ergebnisse aus dem Labor liegen als Dateien auf einem einzelnen PC, von dem alle hoffen, dass er nicht ausgerechnet heute stirbt.

Was wir gebaut haben

Eine Datenstrecke in vier Stationen, alle auf eigener Infrastruktur:

• Edge-Gateway am Schaltschrank: Ein kleiner Industrierechner liest die Steuerungen über ihre eigenen Protokolle mit – nur lesend, ohne Eingriff ins Programm. Fällt das Netz aus, puffert er und liefert nach. Ein lokaler Flugschreiber hält schnelle Signale fest; die Zentrale bekommt Kennwerte statt Rohstrom. Über einen managed Switch bedient ein Gerät mehrere Steuerungen, jede in ihrem eigenen Netzsegment.
• Offene Datendrehscheibe: Alles Gelesene erscheint in einem einheitlichen MQTT-Themenbaum (Unified Namespace) nach dem Muster Standort / Linie / Gerät / Signal. Dashboards, Auswertungen und sogar die Hausautomation docken dort an – lesend, an einer einzigen Stelle. Wer lieber Industriestandard spricht, bekommt dieselben Daten über einen OPC-UA-Server mit typisierten Geräten.
• Zeitreihen-Datenbank: TimescaleDB als gemeinsames Gedächtnis für Prozess- und Messdaten, komprimiert, auf Minuten verdichtet und direkt aus dem ERP lesbar.
• Labor-Pipeline: Messgeräte legen ihre Dateien in einen eigenen S3-Objektspeicher. Ein Dienst zerlegt sie, schreibt sie in die Datenbank und archiviert das Original. Kaputte Dateien landen in Quarantäne, nicht im Papierkorb.

Wie man Daten aus einem geschlossenen Leitsystem holt, ohne es anzufassen, erzählt das Projekt „Maschinendaten befreien“.

Was es bringt

Die Datendrehscheibe verteilt heute knapp 400 Themen, alle 30 Sekunden frisch. In der Datenbank landen rund zehn Millionen Messwerte pro Tag. Über 57.000 Labormessungen sind abrufbar, eine neue ist in unter 30 Sekunden auswertbar. Als trotzdem Messungen fehlten, haben wir die Ursache am Mess-PC gesucht statt im Dashboard – ein Abgleich holte 360 liegengebliebene Dateien nach und läuft seither mit.

Das Gateway steht im Pilotbetrieb; seine Zahlen stammen aus dem Labortest: rund 10 MB Arbeitsspeicher je Steuerung, der Flugschreiber schreibt gebündelt rund 300.000 Zeilen pro Sekunde. Die Box ist damit nie der Engpass, das Netz schon. Ein Kafka-Cluster wäre schick gewesen – und überflüssig.

Für wen das passt

Für Produktionsbetriebe mit Steuerungen aus mehreren Generationen und einem Labor, die ihre eigenen Zahlen lesen wollen – ohne für jede Anlage eine Lizenz zu kaufen und ohne Garantiefrage an der Steuerung.