IoT, Cloud und Field Service im Zusammenspiel

Wenn die Maschine selbst den Service-Techniker anfordert

12.12.2017
Von Christian Kaiser und Anna-Lena Hillenbrand
Anzeige  Eine neue Generation von Wartungs- und Reparaturservices auf Basis von Cloud und IoT ermöglicht es Maschinen, Fahrzeuge und Sensoren "remote" zu überwachen.
  • Die Tücken des "Field Service"
  • Lösungsansätze
  • Das Field-Service-System der neuen Generation
  • Vorteile für Anbieter und Nutzer

Das Prozedere ist aus dem privaten Umfeld bekannt, etwa wenn die Waschmaschine den Dienst verweigert oder das Auto nicht mehr anspringt. Dann ist ein Anruf beim Service-Techniker fällig. Der kommt vorbei, analysiert das Problem und tauscht die defekten Teile aus. So ähnlich läuft der "Field Service" auch im kommerziellen Bereich ab, etwa bei der Wartung von Maschinen, Kraftwerken oder der Fahrzeugflotten von Transportunternehmen.

Doch dieses Modell hat seine Tücken. Das gilt vor allem für den Reparaturvorgang ("Break-Fix"). Denn oft genug stellt der Techniker vor Ort fest, dass detailliertere Untersuchungen erforderlich sind oder er spezielle Ersatzteile anfordern muss. Die Folge: Eine Maschine oder ein Fahrzeug kann zeitweilig nicht genutzt werden - zum Ärger des betroffenen Unternehmens. Auch für das Service-Unternehmen ist das Break-Fix-Modell nicht optimal. Denn kann der Techniker dem Kunden vor Ort nicht helfen, muss er einen Folgetermin vereinbaren.

Lösung: Der "Connected Field Service"

Doch mittlerweile gibt es Möglichkeiten, den Field Service effizienter und kundenfreundlicher zu gestalten. Eine wichtige Anforderung ist, Stillstandzeiten von Systemen möglichst gering zu halten. Das lässt sich mit einer vorausschauenden, proaktiven Überwachung von Endgeräten erreichen. Das Ziel ist, Informationen über den Verschleiß und mögliche Probleme von Komponenten zu erhalten. Das heißt, eine Werkzeugmaschine oder ein Auto informieren gewissermaßen selbst den Wartungsservice, wenn sie Hilfe benötigen - und zwar bevor es zu einem Defekt kommt.

Die Grundlage dafür bilden Technologien wie Cloud-Computing und das Internet of Things (IoT)in Verbindung mit Software für das Kundenbeziehungsmanagement (CRM, Customer Relationship Management) und der Fernanalyse von Maschinen, Fahrzeugen und Sensoren. Lösungen, mit denen sich eine solche vorausschauende Wartung von Systemen durchführen lassen, sind bereits auf dem Markt.

Eine davon ist "Connected Field Service" von Microsoft für das "Remote"-Monitoring und die Wartung aller Arten von Endgeräten - von der Werkzeugmaschine bis hin zu Systemen aus dem Konsumumfeld.

Die Komponenten von Microsofts Connected Field Service: Die Basis bilden die CRM-Software Dynamics 365 und Microsofts Cloud-Plattform Azure.
Die Komponenten von Microsofts Connected Field Service: Die Basis bilden die CRM-Software Dynamics 365 und Microsofts Cloud-Plattform Azure.
Foto: Microsoft

Bestandteile eines Field-Service-Systems der neuen Generation

Zu den Grundelementen von Connected Field Service zählt Dynamics 365, Microsofts cloudgestützte Business Lösung, die CRM- und ERP-Prozesse mit modernster Cloud-Technologie zusammenführt. Sie stellt die CRM-Dienste und die Field-Service-Funktionen bereit. Ebenfalls in der Cloud angesiedelt ist die Azure IoT Platform. Sie ist für die Anbindung und Verwaltung der Sensoren zuständig, mit denen die Maschinen, Fahrzeuge und andere "Dinge" ausgestattet sind. Solche Sensoren liefern regelmäßig Statusmeldungen, etwa wie hoch der Druck in einem Hydrauliksystem ist oder welche Temperaturen bei einem Fräsautomaten auftreten.

Damit die IoT-Daten gespeichert und analysiert werden können, sind außerdem Storage-Systeme und Datenbanken erforderlich. Auch diese lassen sich in einer Cloud-Umgebung wie Azure vorhalten. Gleiches gilt für die Analyse-Software, etwa Azure Stream Analytics. Diese muss für die Echtzeitanalyse von "Streaming-Daten" ausgelegt sein, also für die Untersuchung eines kontinuierlichen Datenflusses.

Für den Anwender hat das Cloud-Modell den Vorteil, dass er die Field-Service-Lösung nicht in Eigenregie aufbauen und betreiben muss. Das ist in Zeiten knapper IT-Ressourcen, also von Budget und Fachkräften, gute Option. Eine Cloud-Infrastruktur lässt sich außerdem einfacher an den tatsächlichen Bedarf anpassen. Steigt bei einem Anbieter von Wartungsdiensten beispielsweise die Zahl der Kunden, kann er problemlos weitere IT-Ressourcen in der Cloud hinzubuchen.

Arbeitsabläufe einbinden

Wichtig ist bei einer Cloud- und IoT-basierten Wartungslösung, dass sich über offene Schnittstellen wie REST-APIs (Representational State Transfer) eine möglichst große Zahl von Sensoren und unternehmenseigenen Applikationen mit dem Service verknüpfen lassen. Das können die Entwickler des Nutzers übernehmen. Bei Bedarf leisten Systemhaus-Partner wie etwa Bechtle Hilfestellung, etwa wenn die IT-Abteilung eines Unternehmens überlastet ist und keine Ressourcen für diese Aufgabe zur Verfügung stehen.

Auch nachgelagerte "Workflows" müssen eingebunden werden. Erreicht beispielsweise ein Temperaturwert beim oben genannten Fräsautomaten mehrfach den kritischen Bereich, wird der Wartungsservice informiert. Doch bevor ein Techniker zum Kunden geschickt wird, kann der Workflow zunächst andere Problemlösungsverfahren vorsehen, etwa einen Neustart der Maschine - natürlich in Abstimmung mit dem Kunden. Bringt das keine Abhilfe, generiert die Field-Service-Lösung automatisch einen Auftrag und weist ihn einem Techniker zu.

Vorteile für Anbieter und Nutzer von Field Services

Angebote wie Connected Field Services bringen allen Beteiligten Vorteile. Der Kunde profitiert davon, dass es zu weniger ungeplanten Stillstandzeiten von Systemen und Fahrzeugen kommt. Deren Wartung und Austausch lässt sich in Zeiten legen, in denen betriebliche Abläufe dadurch nicht gestört werden. Außerdem verkürzt sich die Reaktionszeit des Wartungspersonals, wenn dieses frühzeitig auf bevorstehende technische Probleme eines Systems hingewiesen wird.

Der Anbieter von Field Services wiederum muss nicht "auf Verdacht" einen Fachmann zum Kunden schicken. Vielmehr kann er "remote" Informationen abrufen, Fehlerquellen eingrenzen und anschließend den Spezialisten zum Anwender entsenden, und das mit den passenden Ersatzteilen im Gepäck. Techniker erhalten sogar auf ihrem Mobilsystem Informationen darüber, wo sie die Maschine oder das Fahrzeug finden, etwa in welcher Werkhalle oder auf welchem Firmenparkplatz.

Wartung und Instandhaltung lassen sich mithilfe einer Lösung wie Connected Field Service zudem weitgehend automatisieren. Das bedeutet einen geringeren Aufwand und kürzere Reaktionszeiten. Sowohl der Nutzer als auch der Anbieter von Field Services auf Basis von IoT und Cloud-Computing können außerdem das Datenmaterial nutzen, um den Auslastungsgrad von Systemen und mögliche Schwachstellen zu identifizieren.

Hilfe durch erfahrene Partner

Wer eine Lösung wie Connected Field Service nutzen möchte, sollte im Vorfeld eine präzise Planung erarbeiten. Bei dieser Aufgabe sind Partner wie Bechtle eine wertvolle Hilfe. Dies vor allem deshalb, weil ein Systemhaus nicht nur die zugrundeliegenden Technologien einer Field-Service-Lösung beherrscht, sondern auch auf Erfahrungen aus entsprechenden anderen Projekten zurückgreifen kann.

Ein Partner wie Bechtle kann ein Unternehmen beispielweise bei folgenden Aufgaben unterstützen:

  • Den geschäftlichen Nutzen von Remote-Monitoring und Connected Field Service ermitteln, denn die neue Lösung soll sich schließlich rechnen.

  • Die Komponenten erfassen, die bei einem Wartungsservice involviert sind. Dabei werden Übertragungsprotokolle, Betriebssysteme und Datenformate geprüft.

  • Ermitteln, ob weitere Komponenten erforderlich sind. Das sind beispielsweise Sicherheitslösungen und Netzwerksysteme, über die IoT-Komponenten mit den Wartungsdiensten kommunizieren.

  • Vorhandene Anwendungen und Prozesse überprüfen und an die Field-Service-Lösung anpassen.

  • Datenprofile erarbeiten: Sie geben Aufschluss darüber, welche Systeme wie viele Informationen generieren, wie oft das erfolgt und wo diese Daten abgelegt werden. Davon hängt beispielsweise ab, welche Kommunikationssysteme eingesetzt werden können, etwa Wireless LANs, kabelgebundene Infrastrukturen oder Mobilfunk-Verbindungen.

  • Hilfe bei der Planung, Implementierung und dem Betrieb der Lösung.

  • Integration des Field Service in die kaufmännischen Prozess im ERP

Wie Connected Field Service in der Praxis arbeitet, hat die Bechtle Softwarelösungen GmbH auf dem Bechtle Competence Day 2017 gezeigt. Als Beispiel diente ein Raspberry-Pi-Rechner, der mit einem Temperatursensor ausgestattet war. Anhand dieses Versuchsaufbaus konnten sich Besucher ein Bild von der Funktionsweise der Service- und Wartungsdienste der neuen Generation machen.

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