Industrie 4.0 in der Praxis: Wie Knorr-Bremse seine Produktion mit SUSE und Raspberry Pi intelligenter macht

Digitale Technologien revolutionären heute in vielen Fertigungsunternehmen die Produktionsprozesse. Aber wie lassen sich ältere Maschinen in ein modernes Industrie-4.0-Konzept integrieren? Die Knorr-Bremse AG entwickelte dafür eine eigene IoT-Plattform, die auf Raspberry Pi und SUSE Linux Enterprise Server for ARM basiert. Damit kann das Unternehmen auch Daten von früheren Maschinengenerationen in Echtzeit sammeln und sofort digital auswerten. Die Ergebnisse: schnellere Reaktionen auf Störungen, weniger Ausfallzeiten und höhere Produktivität.

Die Herausforderung: Bewährte Maschinen in die digitale Zukunft mitnehmen

Als weltweiter Marktführer für Bremssysteme in Schienen- und Nutzfahrzeugen ist Knorr-Bremse ganz nahe dran an den neuesten Entwicklungen im Bereich Industrie 4.0. Digitale Innovationen wie künstliche Intelligenz, Big Data und das Internet der Dinge helfen dem Unternehmen, seine Wettbewerbsfähigkeit auch für die Zukunft zu sichern. „Dazu müssen wir aber zunächst unsere Werke „intelligenter“ machen“, sagt Florian Amann, Team Leader Technology der Knorr-Bremse Truck Division.

Konkret bedeutet das: bessere Einblicke in die laufenden Prozesse zu gewinnen und die aktuellen Daten aus der Produktion für eine kontinuierliche Optimierung zu nutzen. Moderne Fertigungsmaschinen unterstützen diesen Ansatz bereits. Sie liefern dem Unternehmen eine Vielzahl wertvoller Informationen – unter anderem zum Zustand der Maschinen, zu Stückzahlen und zu Fehlercodes. Aber was tun mit Maschinen, die bereits seit 20 oder 30 Jahren im Einsatz sind? Bisher mussten diese häufig noch manuell überwacht werden, da Schnittstellen zur digitalen Infrastruktur fehlten. Die Techniker notierten ihre Beobachtungen dann ganz klassisch mit Stift und Papier.

Um auch ältere Maschinengenerationen in ein übergreifendes Überwachungskonzept zu integrieren, suchte Knorr-Bremse eine einfach zu bedienende und kostengünstige Lösung für die Datenerfassung. „Nachdem wir uns die verfügbaren kommerziellen Lösungen angesehen und herausgefunden hatten, dass keine unseren Anforderungen entsprach, entschieden wir uns, unser eigenes System zu entwickeln, so Florian Amann.

Smarte IoT-Lösung – powered by SUSE Linux Enterprise Server for ARM

Als Hardwarebasis für die Datenerfassung an den Maschinen wählten die Projektverantwortlichen Raspberry Pi-Geräte. Die kleinen, kostengünstigen Single-Board-Computer eignen sich ideal für den Aufbau von vernetzten IoT-Lösungen. Beim Betriebssystem entschied sich Knorr-Bremse für SUSE Linux Enterprise Server for ARM.

„SUSE ist unsere bevorzugte Linux-Distribution“, sagt Claudia Bruckmeier, Team Lead Infrastructure Services bei Knorr-Bremse. „Wir führen unsere geschäftskritischen SAP-Anwendungen auf SUSE Linux Enterprise Server for SAP Applications aus. Daher wissen wir aus Erfahrung, dass es sich um eine sichere, stabile und zuverlässige Plattform handelt.“

SUSE Linux Enterprise Server for ARM ist speziell für ARM-Prozessoren optimiert, sorgt für hohe Leistung und liefert ein integriertes Image für den Raspberry Pi. Auf dieser Basis erstellte das Projektteam eine grafische Benutzeroberfläche, über die sich die IoT-Infrastruktur komfortabel steuern lässt. Mit der SUSE Lösung profitiert Knorr-Bremse zudem von regelmäßigen Software-Updates und Sicherheits-Patches. Dadurch ist sichergestellt, dass sensible Werksdaten umfassend geschützt werden.

„Wir haben sehr strenge IT-Sicherheitskontrollmaßnahmen, so dass eine von der Community unterstützte Linux-Distribution als Betriebssystem keine Option für uns war“, unterstreicht Helmut Triller, IT Director Backend and Cloud Services bei Knorr-Bremse. „Wir wollten eine unternehmensfähige Lösung, und SUSE war die naheliegende Wahl.“

Zentrales Daten-Repository beschleunigt Analysen und hilft so bei der Optimierung

Nach dem Rollout der ersten Flotte von Raspberry Pi-Geräten in einem Werk plant Knorr-Bremse, die Lösung in allen Produktionsanlagen weltweit zu implementieren. Von der Datenüberwachung in Echtzeit erwartet sich das Unternehmen vor allem eine Steigerung der Produktionseffizienz: „Wir werden in der Lage sein, umgehend Maßnahmen zu ergreifen, um Probleme wie Überläufe und Engpässe zu lösen und Schäden sowie ungeplante Ausfallzeiten zu vermeiden“, resümiert Florian Amann. „Anstatt Berichte in Papierform durchzugehen, werden alle Daten in einem einzigen Repository zur Analyse zur Verfügung stehen, wodurch wir die Produktionsprozesse optimieren und die Effizienz noch weiter steigern können.“

Laden Sie sich jetzt den ganzen Praxisbericht herunter und erfahren Sie mehr über den Einsatz von SUSE-Lösungen bei Knorr-Bremse.