ZAbluegalaxy - Het Industrial Internet of Things platform voor verwarming-, ventilatie-, klimaat- en koeltechniek

ZAbluegalaxy is het nieuw ontwikkelde cloudgebaseerde IIoT (Industrial Internet Of Things)-platform van Ziehl-Abegg. Als SaaS-toepassing (Software as a Service) biedt het een snelle en kosteneffectieve instap in het slimme apparaatbeheer en de digitale transformatie. ZAbluegalaxy is speciaal ontwikkeld voor toepassingen in de verwarmings-, ventilatie-, klimaat- en koeltechniek (HVAC/R) en de liftsector en biedt specifieke meerwaarden ten opzichte van een standaard cloudoplossing.

Ziehl-Abegg beschikt over meer dan 100 jaar ervaring in de ontwikkeling van ventilatoren, regel- en aandrijftechniek. Na de ontwikkeling van de slimme ECblue-motortechnologie volgt nu de volgende logische stap naar verdere digitalisering.

Met de cloudtoepassing ZAbluegalaxy biedt Ziehl-Abegg haar klanten de mogelijkheid om samen de weg naar het Internet of Things te bewandelen en binnen het kader van Industrie 4.0-toepassingen digitale meerwaarden te creëren.

Digitale waardecreatie met slimme componenten, verbonden producten en diensten

De digitale transformatie vordert razendsnel in alle industriële sectoren.

Er wordt verwacht dat er tot 2025 ongeveer 75 miljard internet-compatibele apparaten in gebruik zullen zijn. Al in 2023 zal ongeveer 30% van de IoT-markt uitgerust zijn met KI-technologieën voor slimme gebouwen.

Mensen, machines, componenten en producten worden direct met elkaar verbonden. De beschikbaarheid van gegevens in realtime, complexe data-analyse of voorspellende analysemogelijkheden zorgen voor een betere basis voor zakelijke beslissingen.

Het Internet of Things (IoT), in de industriële sector IIoT genoemd, is geen puur technologische revolutie. Het is een zakelijke revolutie die zich ontwikkelt door middel van technologieën en datagedreven modellen.

Verdeelde systemen maken het mogelijk om informatie en data uit te wisselen, te verzamelen, te analyseren en intelligent op elkaar te reageren. Tot nu toe werden nauwelijks gegevens verzameld of beschikbaar gesteld in verschillende IT-systemen. Meestal werden deze gegevens handmatig geëvalueerd. Vervolgens werden aanpassingen gedaan om verbeteringen door te voeren. De digitalisering verandert dit proces nu fundamenteel.

Machines, componenten en geproduceerde goederen worden uitgerust met sensoren en intelligente componenten (systemen met rekenkracht) en via het internet verbonden (IoT). Ze communiceren voortdurend. Niet alleen onderling, maar ook met andere systemen in productie, verkoop, ontwikkeling of bij klanten en leveranciers.

In de volgende stap van automatisering ontstaan autonome systemen. Machines en componenten kunnen dan niet alleen met behulp van een centrale besturing werkstappen herhalen, maar ze kunnen door toepassing van KI zelf beslissingen nemen. Van centrale besturing wordt dan sprake van decentrale zelfoptimalisatie.

De digitale waardecreatie met intelligente (slimme) apparaten en componenten berust op de volgende stappen:

1. Apparaten verbinden,
2. Data verzamelen,
3. Data analyseren,
4. Intelligente beslissingen nemen (realtime- en contextinformatie),
5. KI: Kunstmatige Intelligentie (continue verbetering en autonome systemen)

Het gebruik van data en de meerwaarde voor de klant nemen stap voor stap toe.

Modulair bouwblok voor digitale meerwaarde en nieuwe bedrijfsmodellen

Ziehl-Abegg biedt met ZAbluegalaxy nu de perfecte instap in deze digitale transformatie. Men krijgt een kant-en-klare oplossing die speciaal is ontwikkeld voor toepassingen in HVAC/R (verwarmings-, ventilatie-, klimaat- en koeltechniek) en liftinstallaties. Het biedt een snelle en kosteneffectieve instap in digitale waardecreatie en nieuwe bedrijfsmodellen.

ZAbluegalaxy biedt alle benodigde componenten als externe dienst aan. De toepassing is gebaseerd op de clouddiensten van het Microsoft Azure-platform. Het biedt een hoge beschikbaarheid en schaalbaarheid, inclusief een proactief beveiligings-, compliance- en privacyconcept.

Toegang verloopt via gebruikersregistratie via een webbrowser of de ZAset-app. Hierbij wordt het Single Sign-On-principe gebruikt. De gebruiker krijgt toegang tot alle diensten in de cloud waarvoor hij geautoriseerd is. De gegevenscommunicatie verloopt via een zeer veilige end-to-end encryptie.

Indien nodig kunnen andere IIoT-platformen worden geïntegreerd via een REST-API, wat de gegevensuitwisseling tussen verschillende cloudsystemen of gebouwbeheersystemen mogelijk maakt.

1. Apparaten verbinden en beheren
ZAbluegalaxy is een vooraf geconfigureerde cloudtoepassing waarmee alle apparaten en machines kunnen worden verbonden en overzichtelijk beheerd.

2. Data verzamelen en bewaken
De sensorgestuurde gegevens van de verbonden apparaten en machines worden opgeslagen in databanken. Via de cloudgebaseerde diensten krijgt men uitgebreide functies voor administratie, beheer en monitoring van de verbonden apparaten.

3. Data analyseren
Met de verzamelde (historische) gegevens en de in realtime beschikbare data kunnen uitgebreide analyses worden uitgevoerd. Visualisaties bieden een transparant overzicht om de productuitlasting onder reële omstandigheden te begrijpen.

4. Beslissen op basis van realtimegegevens
De hieruit gegenereerde informatie biedt een nieuwe, veel uitgebreidere ondersteuning bij beslissingen dan voorheen en maakt kwalitatief betere keuzes mogelijk.

5. Intelligente beslissingen met KI
In de toekomst kunnen ook oplossingen worden ontwikkeld die met behulp van intelligente algoritmen van KI op een meer abstract niveau automatiseren: Efficiëntiecriteria en verschillende actierichtlijnen worden gedefinieerd. Afhankelijk van de uitgangssituatie wordt de actie uitgevoerd die het meest efficiënt lijkt. Het apparaatbeheer wordt geoptimaliseerd en de algehele efficiëntie verhoogd.

ZAbluegalaxy vormt de basis waarop verdere functionaliteiten kunnen worden ontwikkeld en geïntegreerd. In samenwerking met Ziehl-Abegg kunnen de toepassingen worden afgestemd op de omstandigheden van de klant. Ook de individuele vormgeving van de gebruikersinterfaces is mogelijk.

De connectie van apparaten en machines

De IoT-compatibele apparaten en machines zijn standaard via MODBUS (standaard busprotocol) verbonden met een ZA Cloud-Gateway. Het ZA Cloud-Gateway vormt op zijn beurt de interface naar ZAbluegalaxy. Hier zorgt een IoT-hub voor een veilige en betrouwbare communicatie tussen de IoT-toepassing (ZAbluegalaxy-software) en de IoT-apparaten die door de toepassing worden beheerd. Hiervoor wordt het open berichtenprotocol MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) gebruikt. Dit maakt de overdracht van telemetriegegevens mogelijk, zelfs bij hoge vertragingen of beperkte netwerken.

In principe kunnen alle IoT-compatibele apparaten met BUS-communicatie worden verbonden met het ZA Cloud-Gateway. Ook individuele gateways zijn door softwareaanpassingen of via een Rest API-schnittstelle te gebruiken.

Voordelen bij gebruik van een ZA Cloud-Gateway met ECblue-apparaten

Het ZA Cloud-Gateway is reeds vooraf geconfigureerd voor de verbinding met de innovatieve ECblue-motortechnologie van Ziehl-Abegg.

Via MODBUS worden alle relevante sensorgegevens overgedragen, zoals temperatuur, toerental, ingangsspanning, motortemperatuur en vermogen. De nieuwe ECblue-motoren zijn uitgerust met een high-performance driekanaals MEMS-versnellingssensor. Met de sensorgegevens kunnen ook trillingen worden vastgelegd en trillings- en onbalansstoestanden worden herkend, die bijvoorbeeld kunnen wijzen op vervuilingen of defecten. ECblue-apparaten beschikken ook over rekenkracht om gegevens decentraal te verwerken (Edge Computing). Via geïntegreerde algoritmen, bijvoorbeeld voor voorspellend onderhoud, kunnen al op afstand voorspellingen worden gedaan over onderhoudsbeurten of de verwachte levensduur (Edge Analytics). Een ZA Cloud-Gateway kan worden verbonden via LAN, Wi-Fi of USB LTE-stick.

Daarnaast biedt ZAset Mobile en ZAset Desktop eenvoudige en snelle toegang tot alle parameters en functies van de ECblue-apparaten (EC-motoren, frequentieregelaars en regelapparaten).

ZAset maakt een snellere inbedrijfstelling en programmering mogelijk, evenals software-updates van de ECblue-apparaten. De ZAset-app is beschikbaar voor Android en IOS.

Verhoging van de meerwaarde voor fabrikanten, installateurs en operators

Door IIoT veranderen bedrijfsprocessen en de communicatie tussen bedrijven fundamenteel. De sensorgestuurde gegevens worden niet alleen gebruikt voor het optimaliseren van bestaande functies en processen (bijvoorbeeld het aanpassen van onderhoudsintervallen door voorspellend onderhoud), maar er kunnen ook nieuwe bedrijfsmodellen worden ontwikkeld en nieuwe waardecreatiemogelijkheden worden geopend. Een doorlopende digitale waardeketen biedt duidelijke voordelen:

Zo kan een fabrikant door gebruik te maken van de sensorgestuurde gegevens in onderzoek en ontwikkeling een continue verbetering van zijn producten realiseren en ontwikkeltijden verkorten, bijvoorbeeld door het realiseren van een digitale tweeling en feedbackloops.

Met de beschikbare gegevens en de flexibele aanpassing van de benodigde maatregelen wordt een hogere service-efficiëntie bereikt. Hierdoor kunnen de kosten voor klachten worden verlaagd en het aantal garantiegevallen worden verminderd.

Van productgericht naar gebruiksgericht denken

Ook installateurs, OEM's en operators profiteren van een locatie-overstijgende connectiviteit en de beschikbare gegevens en analysemogelijkheden. Ze kunnen hun installaties beter beheren en efficiënter bedienen door realtime de bedrijfsgegevens te visualiseren en te evalueren. Hierdoor worden optimalisatiepotentieel zichtbaar, wat leidt tot een hogere beschikbaarheid, een efficiënter gebruik van apparaten, machines en installaties, en een effectievere onderhoudsstrategie.

ZAbluegalaxy maakt proactieve diensten mogelijk en ondersteunt deze. Op basis van het verzamelen en evalueren van sensordata kunnen nieuwe bedrijfsmodellen worden ontwikkeld. Zo kunnen bijvoorbeeld servicediensten worden aangeboden met gebruiksafhankelijke betalingsmodellen. Dit bevordert de verschuiving van productgerichte naar gebruiksgerichte bedrijfsmodellen.

Directe klantwaarde en winstgevende service

Intelligente apparaten, zoals de ECblue-motoren, interageren met ZAbluegalaxy. Door het uitlezen van sensorgegevens kan remote monitoring plaatsvinden, die automatisch waarschuwingen en acties activeert. Dit kan variëren van remote diagnoses tot onderhoudsverzoeken en het informeren van servicemedewerkers via e-mail, SMS of push-notificaties.

Door de geautomatiseerde realtime bewaking van het gedrag van apparaten, machines en processen en contextinformatie is voorspellend en geoptimaliseerd onderhoud mogelijk. Storingen en afwijkingen kunnen eerder worden opgespoord en verholpen. Met dergelijke vroegwaarschuwing systemen kunnen stilstandtijden worden verkort. Onderhouds- en servicemedewerkers kunnen efficiënter worden ingezet, wat leidt tot lagere operationele en reparatiekosten en vermindering van het risico op onvoorziene schade. Kennis over kritische gegevens leidt zo tot een hogere systeemefficiëntie en verbeterde productie-uitkomsten.

Door de focus van ZAbluegalaxy op HVAC/R en de liftsector zijn veel preciezere voorspellingen en analyses mogelijk dan bij 'algemene' cloudoplossingen. Er kan worden geprofiteerd van de overkoepelende en voortdurend groeiende data-voorraad van ZAbluegalaxy.

Met Azure Time Insights is een volledig beheerde analyse-, opslag- en visualisatiedienst beschikbaar waarmee alle gebeurtenissen gelijktijdig kunnen worden onderzocht en geanalyseerd. Met IoT-realtimegegevens en historische IoT-gegevens kunnen interactieve analyses worden uitgevoerd om betere (slimmere) beslissingen te nemen.

Privacy en gegevenssoevereiniteit

Het gebruik van ZAbluegalaxy is onderworpen aan de geldende gebruiksvoorwaarden. Ziehl-Abegg gebruikt de verzamelde apparaat- en machinegegevens om de softwaretoepassingen en producten te analyseren en te optimaliseren. De gegevens blijven te allen tijde eigendom van de betreffende apparaat- en machine-eigenaar.

Het ZAbluegalaxy-platform is gebaseerd op Microsoft Azure, geïmplementeerd in de Europese publieke cloud. Door de grootste cloudprovider en IoT-marktleider ter wereld zijn uitgebreide beveiligingsmaatregelen en -voorzieningen getroffen.

De gegevensoverdracht tussen de cloud en de gateways verloopt versleuteld. De minimale standaard is TLS-versleuteling (https en SSL). Alleen gateways die geregistreerd zijn bij de IoT-hub hebben toegang en kunnen gegevens verzenden en ontvangen. De opslag van gegevens gebeurt op versleutelde media.

Ziehl-Abegg gebruikt een eigen veilige hardware- en gateway-architectuur en schakelt indien nodig extra security-experts in voor embedded software systemen.

Ziehl-Abegg biedt bovendien een zeer veilige encryptie voor Bluetooth-communicatie. De verbinding tussen ZAset Mobile en de EC-motoren en frequentieregelaars is daarnaast beveiligd door middel van serienummercontrole en een PIN.

Conclusie

Door de speciaal voor toepassingen in HVAC/R en de liftsector ontwikkelde IIoT-cloudoplossing biedt Ziehl-Abegg een op maat gemaakte portaaloplossing met een individuele functionaliteit en veel ontwikkelingspotentieel. Ziehl-Abegg fungeert als partner en biedt een economisch interessante mogelijkheid om de zakelijke waarde voor fabrikanten, leveranciers en exploitanten van installaties te verhogen. ZAbluegalaxy stelt industriële bedrijven in staat om nieuwe datagedreven diensten en bedrijfsmodellen te ontwikkelen en zo actief bij te dragen aan de digitale transformatie.

K-Facts

- Speciaal ontwikkelde toepassing voor HVAC-R en liftinstallaties
- Clouddiensten gebaseerd op Microsoft Azure-platform
- Zeer veilige end-to-end encryptie
- Uitgebreide analysemogelijkheden
- Visualisatie van machinegegevens in realtime
- Verbetering van operationele en installatiewaarde door meer transparantie
- Langere operationele levensduur en verhoogde betrouwbaarheid van apparaten en installaties door geoptimaliseerd voorspellend onderhoud
- Geïntegreerd alarmmanagement
- Uitgebreide functies voor apparaatbeheer en -beheer
- Digitale meerwaarde door combinatie met Ziehl-Abegg EC-motoren, frequentieregelaars en regelapparaten
- Aanpasbaar op maat
- Gebruik van Ziehl-Abegg knowhow