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TwinCAT IoT fr die smarte Fahrzeugreparatur

Carheal hat mit seinen Smart-Repair-Lackierkabinen eine schlsselfertige

Lsung auf den Markt gebracht, mit denen KFZ-Werksttten kleinere Lack-

schden an der Autokarosserie schnell beheben knnen. Dabei wird nicht, wie

herkmmlich, das komplette Bauteil neu lackiert, sondern nur die schadhafte

Stelle. Fr den Kunden hat dies den Vorteil, dass er sein Auto noch am selben

Tag wieder aus der Werkstatt abholen kann. Grnder und Geschftsfhrer von

Carheal, Henrik Bro Christensen, will mit seinen Lackierkabinen sowohl einen

neuen Standard in Sachen Reparaturqualitt und -dauer setzen als auch hchs-

te Umweltschutzstandards erfllen. Mit der Anbindung der Lackierkabinen

an eine Cloud verfolgt Christensen konsequent den Industrie-4.0-Gedanken.

Cloudgesttzte Datenerfassung berwacht Emissionen und Energieverbrauch in der Lackierkabine

Mit TwinCAT 3 IoT hat Beckhoff die perfekte Ergnzung fr seine bewhrte Engineering- und Steuerungssoftware entwickelt. Als Basistechnologie fr die schnelle und effiziente Umsetzung von Anwendungen im Kontext von Industrie 4.0 und dem Internet of Things (IoT), eignet sich TwinCAT IoT zur Realisierung vielfltiger Lsungen in unterschiedlichen Branchen. Das dnische Unter-nehmen Carheal setzt TwinCAT IoT in seinen Lackierkabinen fr Fahrzeuge ein.

Neben einer State-of-the-Art-Automatisierung strebte Christensen bei der

Kabinenkonzeption vor allem eine skalierbare Lsung an, die rund um den

Globus einsetzbar ist, um intelligente B2B-Services anzubieten. Dazu setzt

der Dne auf Technologie von Beckhoff. Das besondere an den Smart-Repair-

Lackierkabinen ist, dass sie ber ein innovatives Filtersystem verfgen und

dadurch keine Umweltbelastung verursachen. Die Luft aus dem Innenraum

der Kabine wird nicht nach auen transportiert, sondern durch ein integ-

riertes Filtersystem vollstndig von Lsungsmittelrckstnden gereinigt und

wiederaufbereitet. Dadurch verringert sich die Frischluftzufuhr erheblich und

gleichzeitig wird der Aussto von partikelbelasteter Luft verhindert. Fr die

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Mit einer outdoor-tauglichen Smart-Repair-Lackierkabine ist auch die Installa-

tion im Freien, z. B. im Hof einer Werkstatt oder in der Nhe von Einkaufszen-

tren und Flughfen, kein Problem.

ber Carheal Carheal wurde von Geschftsfhrer Henrik Bro Chris-

tensen zunchst als Online-Plattform und Netzwerk

fr Autoreparaturwerksttten gegrndet, die kleinere

Beschdigungen mithilfe spezieller Smart-Repair-

Systeme beseitigen. Die Idee war, eine zeitgeme

Alternative zu klassischen Werksttten zu schaffen,

um geringfgige Schden an der Fahrzeugkarosserie,

der Lackierung, im Innenraum des Fahrzeugs, an der

Windschutzscheibe oder am Scheinwerfer schnell

und kostengnstig beheben zu knnen. Mit der Ent-

wicklung der Smart-Repair-Kabine, die eine in sich

abgeschlossene, schlsselfertige Anlage fr den Ein-

satz im Innen und Auenbereich darstellt, bietet das

Unternehmen eine zukunftsweisende Lsung sowohl

mit Blick auf die Kosten als auch die Umweltbelas-

tung sowie den Energie- und Ressourcenverbrauch.

Von September 2016 bis August 2017 installierte das

Unternehmen bereits sieben verschiedene Kabinen-

typen weltweit von Australien ber England, Nor-

wegen, die Niederlande, Deutschland und Dnemark

bis in die USA.

Carheal-Grnder Hendrik Bro

Christensen erhofft sich durch

die Cloud-Anbindung viele Vor-

teile fr die Skalierung seines

Geschftsmodells.

Das Innere der Kabine bietet perfekte Bedingungen fr die schnelle und unkomplizierte

Reparatur von kleineren Lackschden. Das richtige Licht sowie Smart-Repair-Werkzeuge sind

entscheidend fr die Qualitt der Lackierergebnisse.

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Steuerung des Abluftsystems ist ein ARM-basierter Panel-PC CP6606 mit der

Automatisierungssoftware TwinCAT 3 im Einsatz.

TwinCAT IoT fr die einfache Kommunikation mit der Cloud

Die Anbindung der Smart-Repair-Lackierkabine an die Cloud erfolgt ber Twin-

CAT IoT, welches diverse Funktionen umfasst, um Prozessdaten ber standardi-

sierte Kommunikationsprotokolle auszutauschen und auf spezielle Daten- und

Kommunikationsdienste von Cloud-Service-Providern zuzugreifen. Entsprechen-

de Dienste knnen in Public-Cloud-Systemen, wie z. B. Microsoft Azure oder

Amazon Web Services gehostet werden. Sie knnen aber genauso gut in lokalen

Netzwerken zum Einsatz kommen.

In der fr Carheal realisierten Lsung stellen TwinCAT PLC und TwinCAT 3 IoT,

zusammen mit dem CP6606 als IoT-Controller, eine nahtlose Verbindung zwi-

schen dem Internet of Things und dem Internet of Services her. In den Smart-

Repair-Kabinen von Carheal werden die in Echtzeit aufgezeichneten analogen

und digitalen Sensorsignale mittels TwinCAT IoT jeweils abhngig von der

Relevanz und den Eigenschaften der Informationen in fnf-Sekunden-, fnf-

oder zehn-Minuten-Intervallen an den Cloud-Dienst Microsoft Azure IoT Hub

gesendet. Die Daten geben unter anderem Aufschluss ber den Standort und

den allgemeinen Zustand der Kabine, die Filterbetriebsstunden, die Luftqualitt,

die Dauer der einzelnen Arbeitsschritte sowie den Energie- und Lackverbrauch.

Werden VOC-Grenzwerte berschritten, lst das System einen Alarm aus.

Die wesentlichen Argumente fr den Einsatz der Beckhoff Steuerungsplattform

bestanden unter anderem darin, dass TwinCAT IoT auch auf kleinen, ARM-ba-

sierten CPUs wie dem CP6606 die Mglichkeit bietet, direkt aus der SPS-Logik

heraus mit dem Microsoft Azure IoT Hub zu kommunizieren.

Die Grafik zeigt die Hardware-Strukturen und Kommunikationswege

in den verschiedenen Kabinentypen.

Carheal + Cooperation

Customer 1

Carheal + IoT Platform Secomea Carheal + Service Technician

Customer 2

Support Center Administrator Data ScientistBusiness Developer

SmartPortal V1 SmartPortal V1SmartShop V1

WAN

Firewall

Internet

Service Technician with LinkManager and Internet Access

GateManagerMicrosoft AzureDatacenters

Firewall Firewall Firewall

TwinCAT IoT TwinCAT IoT TwinCAT IoT

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Zwar ist die Datensammlung und -auswertung in der Cloud fr Carheal derzeit

noch Neuland, dennoch verspricht sich Henrik Bro Christensen davon viele

Vorteile bei der Skalierung seines Geschftsmodells. Insbesondere mit Blick auf

die international wachsende Anzahl an Carheal-Kabinen und -Serviceanbietern,

macht die Cloud-Anbindung Sinn. Sie gewhrleistet die sichere Datenablage auf

verschiedenen Servern weltweit. Schon jetzt werden die Daten genutzt, um KPIs

(Key Performance Indicators, dt.: Leistungskennzahlen) zu messen, die Aufschluss

ber Leistung und Auslastung geben, und den Service der Carheal-Kabinen zu

verbessern. Betreibt eine Werkstatt mehrere Kabinen, knnen deren Daten un-

tereinander verglichen und dadurch Optimierungspotenziale ermittelt werden.

Ein weiterer Vorteil ist die vorausschauende Wartung. Durch die Nachverfolgung

der gemessenen Werte aus der Kabine knnen die Betreiber frhzeitig erkennen,

wann beispielsweise Filter getauscht, Sensoren gewechselt oder Farben nachge-

fllt werden mssen. Dadurch lassen sich die Wartungskosten sehr gering halten.

weitere Infos unter:www.carheal.netwww.beckhoff.dk

Die Carheal-Smart-Repair-Kabine fr den Einbau im Innenraum von KFZ-Werksttten

durch das integrierte und innovative Abluftsystem wird die Luft in der Werkstatt

nicht mit Lsungsmittelpartikeln belastet.

Das Dashboard gibt Auskunft ber smtliche relevanten Werte der Lackierkabine,

z. B. die Luftqualitt oder den Verlauf der einzelnen Lackiervorgnge.

Ein ARM-basierter Panel-PC CP6606

wird zur Steuerung des Abluftsystems

in der Lackierkabine eingesetzt.