Der Begriff Maschinendatenerfassung (MDE) bezeichnet den methodischen Prozess der Sammlung, Analyse und Auswertung von Daten, die während des Betriebs von Maschinen und Anlagen erzeugt werden. Diese Daten können verschiedene Parameter umfassen, darunter Betriebsstunden, Produktionsgeschwindigkeit, Energieverbrauch und Temperatur. Durch den Einsatz von Sensoren, IoT-Geräten und spezialisierten Softwarelösungen wird die MDE zu einem Instrument der Echtzeitüberwachung, das es Unternehmen ermöglicht, präzise Einblicke in die Leistung und den Zustand ihrer Anlagen zu gewinnen.

Für die Digitalisierung spielt die Maschinendatenerfassung eine Schlüsselrolle, da sie Ansätze für die Implementierung fortschrittlicher Technologien bietet. Durch die Vernetzung von Maschinen und den Einsatz von Big-Data-Analytik können Unternehmen nicht nur reaktive, sondern auch proaktive Ansätze in Bezug auf Wartung und Leistungsmanagement (Predictive Maintenance) verfolgen.

Der digitale Wandel ermöglicht es, den gesamten Lebenszyklus von Anlagen zu optimieren und den Anforderungen einer zunehmend vernetzten Industrie gerecht zu werden. Die Maschinendatenerfassung ist dadurch die Voraussetzung für eine moderne und digitalisierte Fertigung.

Die Relevanz der Maschinendatenerfassung für Industrieunternehmen wird durch ihre vielfältigen Vorteile deutlich. Auf operativer Ebene trägt sie zur Verbesserung der Produktqualität bei, indem sie detaillierte Einblicke in Produktionsabläufe ermöglicht und die Minimierung von Ausschuss erleichtert. Gleichzeitig unterstützt sie auf Managementebene fundierte Entscheidungsfindung, indem sie aussagekräftige Daten und Leistungsindikatoren bereitstellt.

Die digitale Überwachung von Produktionsprozessen ist einer der grundlegenden Vorteile der Maschinendatenerfassung. Durch die kontinuierliche Sammlung und Analyse von Live-Daten ermöglicht die MDE eine präzise Analyse aller relevanter Parameter, angefangen von Betriebsstunden bis hin zu Produktionsgeschwindigkeiten. Diese Transparenz ermöglicht es Fertigungsleitern und Ingenieuren, den Fortschritt der Produktion zu verfolgen, Engpässe zu identifizieren und schnell auf eventuelle Störungen zu reagieren. Ausfälle und Stillstände lassen sich dabei nicht nur auf zentralen Dashboards in der Fertigung anzeigen, sondern mithilfe eines individuellen Alarms auch direkt per SMS oder E-Mail an den zuständigen Mitarbeiter weiterleiten.

Der zentrale Indikator für die Effizienz von Produktionsanlagen ist die Gesamtanlageneffektivität (Overall Equipment Effectiveness, OEE). Die MDE ermöglicht eine präzise und automatisierte Ermittlung der OEE, indem sie Daten zu Verfügbarkeit, Leistung und Qualität der Maschinen erfasst. Diese umfassende Analyse liefert nicht nur Einblicke in bestehende Engpässe und Leistungsdefizite, sondern bildet auch die Grundlage für gezielte Optimierungsmaßnahmen zur Steigerung der Gesamteffektivität der Produktion.

Die Erfassung und Auswertung von Maschinendaten ermöglichen einen kontinuierlichen Abgleich zwischen Ist- und Soll-Zuständen von Produktionsanlagen. Hierdurch können nicht nur die tatsächlichen Fertigungskosten eines Werkstücks nachkalkuliert, sondern auch der aktuelle Arbeitsstand eines Auftrags dargestellt werden.

Die MDE bietet jedoch nicht nur Vorteile für das Management, sondern unterstützt auch die Werker auf dem Shopfloor. Durch intuitive Dashboards erhalten Maschinenbediener klare und leicht verständliche Informationen über den Status und die Leistung der Maschinen. Dies erleichtert die Überwachung mehrerer Anlagen gleichzeitig und erlaubt es den Arbeitern, proaktiv auf Abweichungen zu reagieren und so zu einer reibungslosen Produktion beizutragen.

Im Wartungsmanagement lassen sich die erfassten Daten nutzen, um die Instandhaltung von reaktiven Ansätzen hin zu einer vorausschauenden Wartung (Predictive Maintanance) weiterzuentwickeln. Durch die fortlaufende Überwachung von Maschinenparametern können potenzielle Ausfälle vorhergesagt werden, noch bevor sie auftreten. Dies reduziert nicht nur die Stillstandzeiten erheblich, sondern ermöglicht auch eine effizientere Planung von Wartungsarbeiten, was zu Kosteneinsparungen und einer längeren Lebensdauer der Anlagen führt.

Die Produktionen mittelständischer Industrieunternehmen sind geprägt von historisch gewachsenen Maschinenparks. Hierbei bestehen die Fertigungslinien aus Anlagen verschiedener Hersteller und Baujahre. Es müssen daher unterschiedliche Schnittstellen und Kommunikationsprotolle integriert werden, um die technische Anbindung dieser Bestandsanlagen umzusetzen und Daten aus den Maschinensteuerungen auszulesen.

In den letzten Jahren bieten auch Maschinenhersteller selbst zunehmend Lösungen für die Maschinendatenerfassung an. Diese beschränken sich allerdings in der Regel auf die Konnektivität der "eigenen" Anlagen und sind daher für die Vernetzung eines kompletten Shop Floors nur sehr eingeschränkt geeignet.

Für die Anzeige von Maschinen- und Zustandsdaten gibt es Terminallösungen, welche direkt an der Maschine installiert werden und dort entsprechende Informationen abbilden. Hierbei handelt es sich aber um Insellösungen, welche zwei wesentliche Nachteile haben: Erstens sind die Erfassung und Auswertung der Daten auf die jeweilige Maschine beschränkt. Zweitens werden die Daten nicht in die Unternehmens-IT übertragen, sodass ihre Verarbeitung in ERP- oder MES-Systemen nicht möglich ist.

In der Praxis lässt sich eine umfassende und sinnvolle Maschinendatenerfassung deshalb weder mit Terminallösungen noch mit den Systemen der Maschinenhersteller selbst realisieren. Wir zeigen nachfolgend, wie stattdessen kosteneffizient mit Softwarelösungen nachgerüstet werden kann.