Sensoren liefern permanent Informationen und überwachen Betriebszustände – auch bei Baumaschinen sind sie längst der Schlüssel, um maximale Produktivität und minimale Ausfallzeiten zu erzielen. Daniel Reaume leitet bei Caterpillar als Digital Analytics Director ein Team von Datenwissenschaftlern und erklärt, wie Caterpillar Data Science nutzt, um Kunden zu unterstützen, dass sie auf zuverlässige Arbeitsgeräte zählen können.
Baublatt: Wie kommunizieren Cat Baumaschinen?
Daniel Reaume: Sie kommunizieren auf viele Arten mit uns. Unsere Datenerfassungsprozesse basieren auf soliden Geschäftsmodellen. Es gibt verschiedene Hauptkomponenten: Dazu gehören Sensoren, welche die Daten erfassen, wie zum Beispiel Temperatursensoren, Kraftstoffverbrauchssensoren, GPS-Sensoren und andere. Hinzu kommt eine PL Box, welche die Daten sammelt, integriert, berechnet und für die Übermittlung an Caterpillar vorbereitet, damit die Datenübertragung über verschiedene Kommunikationskanäle und Netzwerke erfolgen kann.
Baublatt: Können inzwischen alle Cat Maschinen und Motoren Daten übertragen?
Daniel Reaume: Die meisten neuen Cat Maschinen und Motoren sowie ein Großteil unserer älteren Flotte sind in der Lage, Daten zu sammeln und zu übertragen. Unser Unternehmen verfügt derzeit über die weltweit größte Flotte mit mehr als 1,2 Millionen vernetzten Geräten im Einsatz. Und selbst ältere Geräte können oft für die Vernetzung nachgerüstet werden. Die Anzahl und Art der Sensoren in unseren Maschinen und Motoren variiert jedoch je nach Anlagentyp und -modell. So verfügen unsere kleinsten Maschinen und Motoren im Allgemeinen über weniger komplexe Sensoren als unsere größten Bergbaumaschinen.
Baublatt: Welche Informationen liefern die Daten?
Daniel Reaume: Wir unterscheiden Maschinen- und Motordaten in zwei Gruppen: Zur ersten Gruppe gehören beispielsweise der Kraftstoffverbrauch, GPS-Daten und Fehlercodes. Mithilfe fortschrittlicher Analyseverfahren können wir vereinfachte Daten wie Fehlercodes nutzen, um Wartungsprobleme oder Leistungseinbußen vorherzusagen. Die Umsetzbarkeit und Genauigkeit der Vorhersagen ist jedoch möglicherweise nicht so groß wie bei umfangreicheren Datenquellen. Die zweite Gruppe betrifft die tatsächlichen Anzeigen des aktuellen Reifendrucks oder der Batteriespannung. Diese Art von Daten ist komplexer. In der Regel handelt es sich um Sensormesswerte, die einmal pro Sekunde oder häufiger erfasst werden. Zurzeit sammeln wir diese Daten vor allem von größeren Baumaschinen, wie sie im Bergbau eingesetzt werden.
Baublatt: Welche Rückschlüsse ziehen Sie daraus?
Daniel Reaume: Sobald wir hier eine entsprechende Datenmenge gesammelt haben, können wir Muster erkennen. Die Daten könnten uns zum Beispiel sagen, dass der Druck nicht so schnell wieder hergestellt ist, wie nötig, wenn der Fahrer die Bremsen betätigt. In diesem Fall würden wir eine Inspektion empfehlen, um festzustellen, ob ein Leck im System vorhanden ist. Sollte dies der Fall sein, kann der Kunde die Reparatur veranlassen, bevor es zu einem größeren Problem wird. Anhand von Fehlercodes allein können wir vielleicht vor einem niedrigen Druck warnen – aber vielleicht nicht so schnell wie mit umfangreicheren Daten – und wir können die Stelle eines Lecks nicht so genau lokalisieren. Beachten Sie, dass wir uns nicht nur auf Fehlercodes verlassen, sondern auf Muster und Trends von Fehlercodes. So ist ein einzelner niedriger Alarm vielleicht nicht besorgniserregend, wohl aber, wenn wir ein Muster von wiederholten Fehlercodes, möglicherweise mehrerer Typen, erkennen. Unabhängig von der Komplexität der Daten hilft uns die Identifizierung solcher Muster, Zustände zu erkennen, die sonst vielleicht nicht auffallen würden. Selbst kostengünstige, begrenzte Daten wie Fehlercodes können uns in die Lage versetzen, eine Zustandsüberwachung durchzuführen und zwischen einer einwandfrei funktionierenden Maschine und einer Maschine mit einem bevorstehenden Problem zu unterscheiden.
Baublatt: Wie genau funktioniert die Zustandsüberwachung von Baumaschinen?
Daniel Reaume: Cat Händler wie Zeppelin nutzen die Überwachung, um den Zustand von Maschinen zu verfolgen und Kunden zu kontaktieren, wenn etwas damit nicht in Ordnung zu sein scheint. Da Händler wie Zeppelin über umfangreiche eigene Ausrüstung und Branchenerfahrung verfügen, ist niemand besser in der Lage, den Zustand der Anlagen unserer Kunden zu überwachen – selbst bei gemischten Flotten.
Baublatt: Was steht als Nächstes am Datenhorizont an?
Daniel Reaume: Ich betrachte Daten als die neue DNA. Bei Caterpillar setzen wir innovative, hochentwickelte Techniken ein, um Daten zu untersuchen, zu erforschen, zu zerlegen und auf neue Weise zu kombinieren, um Probleme zu lösen. Das Gebiet rund um Data Science entwickelt sich ständig weiter – die Dinge stehen nie still. Mit einigen der klügsten Köpfe der Branche an Bord und unserer Führung, die sich verpflichtet hat, in bahnbrechende Technologien zu investieren, sehen wir der digitalen Zukunft sehr positiv entgegen.
März/April 2023