ML für reduziertes Datenvolumen: schlank, weltweit nutzbar, flexibel

Im Gespräch: Thomas Schildknecht, Geschäftsführer der Schildknecht AG
13.06.2024
Lesedauer:  5 Minuten

Herr Schildknecht, was verbirgt sich hinter der Schildknecht AG?

Die Schildknecht Industrieelektronik wurde 1981 als Ingenieurbüro für Hard- und Software von mir gegründet und ging 2008 in die Schildknecht AG über. Die SAG ist ein inhabergeführtes KMU mit Sitz in Murr im Großraum Stuttgart und ist im Bereich Automatisierungstechnik aktiv. Unsere Ziele sind Produkte und Lösungen für Wireless Automation und dem Industriellen Internet der Dinge IIoT zu entwickeln und weltweit zu vermarkten. Bereits seit dem Jahr 1993 haben wir die ersten selbst entwickelten Wireless-Automation-Lösungen im Einsatz, seit 2013 die ersten IIoT-Lösungen. Wir sind Spezialisten in der Datenübertragung – quasi das DHL für Daten.

Schildknecht, Factory Innovation Award 2024

Sind Wireless Automation und IIoT nicht eher Spezialthemen?

Wireless Automation war von unserem Startpunkt 1993 aus betrachtet lange Zeit eine Nische, kommt aber immer mehr in Serienanwendungen zum Einsatz. Wir haben heute mehrere Serienanwendungen, bei denen Wireless-Lösungen bei Serienmaschinen und Anlagen verwendet werden – mit erheblichem weiteren Potenzial. Das folgt den Trends nach Mobilität, Anlagenflexibilität und Digitalisierung von Assets. Das Thema IoT ist noch etwas zäh in der industriellen Durchdringung, wir haben aber mehrere 100 erfolgreich umgesetzte Anwendungen, die 24/7 weltweit erfolgreich im Einsatz sind.

Sie unterscheiden in ihren Vorträgen zwischen vertikaler und horizontaler IIoT-Vernetzung?

Ja, die Begrifflichkeit IOT wird oft sehr undifferenziert beschrieben. Wir bieten drahtlose Konnektivitätslösungen für die vertikale und horizontale Vernetzung an.

Das hört sich etwas sperrig an, unterscheidet jedoch, ob Daten innerhalb des eigenen Netzwerks – also vertikal oder von irgendwo auf der Welt entstehen und über eine Internetverbindung übertragen werden sollen, also horizontal.

Mit unseren IIoT-Lösungen haben wir uns auf die Vernetzung von Assets außerhalb des eigenen Netzwerks spezialisiert. Wollen Sie Daten im eigenen Firmennetzwerkes übertragen, ist diese Aufgabe vergleichsweise einfach umzusetzen – sowohl was Technik, Security, als auch Administration angeht. Soll aber beispielsweise eine Krananlage, die bei einem Automobilhersteller oder im Ausland – etwa im Hafen von Singapur – steht, Daten für Condition Monitoring und Predictive Maintenance an den Hersteller oder die Wartungsfirma übertragen, wird der technische und organisatorische Aufwand deutlich komplexer.

Vor Ort bekommen sie meist kein WLAN oder Internetanschluss durch den Betreiber eingerichtet und betrieben. Sie müssen also einen eigenen Netzzugang am Installationsort realisieren, was dann in der Regel auf Mobilfunk hinausläuft. Ist es schon innerhalb von Deutschland komplex den richtigen Provider mit Netzabdeckung am Einsatzort zu orchestrieren, wird bei über 400 Mobilfunkprovider weltweit bisweilen recht kompliziert.

Für die horizontale Vernetzung benötigen sie eine komplett andere Architektur im Vergleich zur Fabrikvernetzung, da Mobilfunk – im Gegensatz zu einer Netzwerkverbindung – „not always on“ ist. Das IoT Edge Gateway muss dazu über intelligente Funktionen verfügen, die weit über die eines reinen Internetrouters hinausgehen. So verfügt unser Gateway DATAEAGLE 7000 eine integrierte Datenbank, parametrierbare Datenvorverarbeitung, „Over-the-Air“-Updatefähigkeit, ausgelöst durch das Device Management Portal in der Cloud, integrierte Multiuser-Managementfunktionen und weitere.

Sie brauchen ganz spezielle SIM Verträge, nicht nur für das Volumen, sondern auch über die Laufzeit. Dafür müssen Fragen geklärt werden wie: Wer ist Vertragspartner, wie erfolgt die Kostenabrechnung, wird nur ein Provider oder alle Provider eines Landes unterstützt. Unseren Kunden bieten wir mit unserem DATAEAGLE 7000 dafür eine offene „All-in-one“-Lösung an.

Was gefällt Kunden an Ihrem Produkt besonders gut?

Die durch unsere Lösung ermöglichte drastische Reduzierung der Datenmenge wirkt sich unmittelbar in reduzierte Übertragungskosten aus. Die vollständige Integration einer eSIM, die weltweit alle Mobilfunkprovider abdeckt, werden konstante Kosten verursacht. Dadurch wird eine Planbarkeit ab Stückzahl 1 ermöglicht – inklusive integrierter Paymentfunktion für denjenigen, der Interesse an den Daten hat. Das kann der Endkunde, der Betreiber, der Service oder der Hersteller sein.

Und auf welche Funktionen Ihrer Software sind Sie besonders stolz?

Die Möglichkeit jede Anwendung individuell um ML zu erweitern, wenn es sinnvoll ist. So kann man die Lerndaten vor Ort aufnehmen, über Mobilfunk zur Auswertung und Modellgenerierung in das cloudbasierte Device Managementportal senden und ein für die Anwendung optimiertes ML-Model zurück zum IIoT Gateway und Sensor senden. Wir nennen das auch Remote Learning. Das ganze funktioniert ohne Vor-Ort-Einsatz und kann jederzeit nachträglich umgesetzt oder optimiert werden.

Condition Monitoring System, Schildknecht, Factory Innovation Award 2024

Bitte schildern Sie uns an einem Beispiel, welche Vorteile mit Ihrem Produkt verbunden sind?

Schwingungsdaten von unter anderem Motoren, Pumpen, Antrieben können nicht über Funk übertragen werden, da das Datenvolumen izu groß ist. Deshalb haben wir Machine Learning in den Sensor verlagert. So kann bereits auf Sensorebene Zustände erkannt und anaylsiert werden, was über 99 % Einsparung des Datenvolumens entspricht, bei Mobilfunkübertragung ein Gamechanger!

Gegenüber klassischer Programmierung kann ein lernender ML-Algorithmus besser und resourcenschonender eine Anomalie erkennen. In der Praxis kann der Zustand eines Assets auf eine Ampeldarstellung reduziert werden: „ok, Warnung, Service notwendig“.

Wie kann es gelingen, den Anforderungen nach immer mehr Flexibilität und Individualität gerecht zu werden?

Treue und gut ausgebildete Mitarbeiter, die immer selbstständig auf der Suche nach Verbesserungsmöglichkeiten sind und Investment in die eigene Digitalisierung. Bei uns ist beispielsweise der Vertriebsprozess voll digitalisiert und in Hubspot abgebildet. Das war aufwendig, zahlt sich jetzt nach zwei Jahren aber aus. Seit über zehn Jahren haben wir keine Buchhaltung mehr, sondern sind digital über DATEV online abgebildet.

Schon vor der Pandemie kamen einige Mitarbeiter nur noch alle 3 Monate in die Firma und waren vom Homeoffice aktiv. Möglich ist das durch unsere Cloud-Telefonie-Implementierung, gleiche Nebenstelle – egal, wo man gerade weltweit arbeitet – Marokko, Bahrain, Indien, Türkei – praktisch erprobt.

Herr Schildknecht, eine abschließende Frage: Sie sind im Jahr 1985 mit der ersten Maschinenvisualisierung auf den Markt gekommen, 1993 mit der ersten Funkvernetzung, 2006 mit der ersten Profisafe-Funkübertragung, 2013 mit dem ersten IoT Gateway auf der Hannover Messe. Was treibt sie an?

Die Lust an der Lösung und Umsetzung von anspruchsvollen technischen Herausforderungen.

Herr Schildknecht, herzlichen Dank für das Gespräch!


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