Raspberry Pi in der Maschinendatenerfassung

Die Maschinendatenerfassung gilt als eines der spannendsten Bereiche in der EDV. Es ist im Spannungsfeld zwischen der industriellen Produktion und der klassischen Programmierung angesiedelt, also dort wo Hardware und Software am weitesten auseinander liegen. Entwickelt hat sich diese Disziplin der IT durch den steigenden Drang zur Automatisierung, bei der großes Potential für Einsparungen liegt. Genau in diesem Bereich kann man den Raspberry Pi sehr gut kommerziell nutzen.

Raspberry Pi in der Maschinendatenerfassung

In der industriellen Produktion kommen EDV Systeme in fast allen Teilbereichen zum Einsatz:

• Planung
  Prozesse müssen zuerst EDV gestützt evaluiert werden. Man erstellt aus den Anforderungen einen Plan und setzt diesen dann um. Neben der üblichen Office Software kommt auch Spezialsoftware, beispielsweise zur Konstruktion von Maschinen, zum Einsatz.
• Fertigung
  Der Plan wurde umgesetzt und die industriellen Maschinen laufen. Gesteuert werden die Maschinen durch Software die individuell angepasst werden kann.
• Sammeln von Daten
  Der zentrale Punkt der Maschinendatenerfassung. Bei einer laufenden Maschine werden durch den Einsatz von Mikrocontrollern oder dem Raspberry Pi über digitale Sensoren laufend Messwerte geliefert. Diese werden analysiert und laufend ausgewertet. Wie man beispielsweise mit dem Raspberry Pi Temperatur oder den Abstand misst habe ich bereits gezeigt.
• Analyse und Optimierung
  Die in der Maschinendatenerfassung gesammelten Daten laufen wieder direkt in die Steuerung der Maschinen ein und führen damit zu einer Optimierung. Man kann ebenfalls Daten über einen längeren Zeitraum sammeln und daraus recht gut eine Analyse erstellen.

Hersteller fertiger Softwarelösungen bieten eine Gesamtlösung für alle unterschiedlichen Bereiche. Gesamtlösungen bieten den Vorteil, dass die Ausgaben eines Teilschritts gleich wieder als Eingaben für den nächsten Teilschritt verwendet werden können. D.h. die in der Fertigung anfallenden Daten importiert man gleich wieder in das Analyseprogramm. Es gibt keinen Bedarf diese Daten zu konvertieren.

Vorteil vom Raspberry Pi

Der große Vorteil für kommerzielle Projekte in diesem Bereich ist, dass der  Raspberry Pi sehr vielseitig ist. Man ist zum Beispiel bei der Verwendung von Sensoren nicht von einem bestimmten Hersteller abhängig. Es können Sensoren beliebiger Hersteller angeschlossen und verwendet werden. Auf Seiten der Software gibt es dank dem Linux System kaum Grenzen. Man kann die Schnittstellen mit einer beliebigen Programmiersprache ansprechen und die gesammelten Daten dank Standards wie USB, Ethernet oder beim neuen Raspberry Pi sogar Bluetooth oder WLAN direkt an weitere Rechner weitergeben. Anbindung an bereits existierende Netzwerke, Datenbanken oder Softwarelösungen ist meist recht einfach.

Für Hersteller von fertigen Lösungen bietet der Pi auch einen Vorteil im Support. Die Software und auch die Hardware kann recht einfach gewechselt werden. Funktioniert beispielsweise die Software nicht mehr kopiert man sich ein Backup auf eine neue SD Karte, legt diese ein und startet neu. Neue oder gepatchte Software kann auch über SD Karten vom Hersteller an die Kunden verschickt werden. Der Hardwaredefekt ist über einen recht günstigen Tausch des Raspberry Pis schnell erledigt.

Fazit

In der Maschinendatenerfassung macht der Raspberry Pi auch eine gute Figur. Der große Erfolg des kleinen Rechners ist nicht nur bei Bastlern angekommen sondern mittlerweile in der Industrie. Überall dort wo man durch dessen Einsatz an Geld sparen kann wird er zur Erfolgsgarantie. Besonders der Raspberry Pi Zero ist da sehr gefragt, weshalb er auch fast rund um die Uhr ausverkauft ist.