Anzeige
Anzeige
Anzeige
Beitrag drucken

Dezentrale Kommunikation für das Produktionscontrolling

Forschungsergebnisse der letzten Jahre zeigen Vorteile bei dezentralen Systemen auf – und weisen den Weg hin zum effizienteren Einsatz von IT in der Produktion. Allerdings muss die klassische hierarchische Struktur einer Produktion im Zuge neuer Ansätze für verteilte Intelligenz überarbeitet werden. Wenn Konzepte der 'Industrie 4.0' schlüssig und effektiv umgesetzt werden sollen, gehören auch gängige, hierarchische Kommunikationsszenarien auf den Prüfstand. Als Alternative bieten sich verbindungslose Netzwerktechnologien an, die im Feldbusbereich schon seit vielen Jahren in Umgebungen wie Automobilelektronik und Gebäudeautomatisierung ihre Leistungsfähigkeit beweisen. Bestehende Ethernet- und Wireless-Netzwerke können auf diese Weise vergleichweise einfach für die neuen Dienste mit genutzt werden.

Bild: MFP

Forschung und entsprechende Förderkonzepte des Staates weisen derzeit weiter in Richtung Dezentralisierung. Im aktuellen Technologieprogramm ‚Autonomik für Industrie 4.0‘ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie heißt es: „Der Übergang von IKT-basierten Steuerungsmechanismen zu autonom agierenden Komponenten und Systemen eröffnet in der industriellen Produktion eine neue Ära, in der hoch flexible Produktionsinfrastrukturen Effizienz, Wirtschaftlichkeit und Qualität steigern.“ Der Bereich der Manufacturing Execution-Systeme (MES), mit seiner direkten Anknüpfung an die Automatisierungsebene, ist hier am stärksten betroffen. Allerdings wirken sich aktuelle Forschungsergebnisse noch nicht in der Praxis aus. Dezentrale Produktionsszenarien im engeren Sinne sind eher selten anzutreffen. Denn zu viele Aufgaben hängen von der bestehenden Zentrale ab.

Ein Grund könnte bei den heute üblichen Kommunikationsszenarien liegen, die sich an der hierarchischen Struktur von Produktionsanlagen orientieren und eine schrittweise Dezentralisierung kaum unterstützen. Bei der Gerätevernetzung bilden sich hierarchisch strukturierte Konzepte fast von selbst aus und die Integration neuer Anwendungen wird durch Aufbohren der bestehenden, zentral orientierten, Anlagen vorgenommen. Entsprechend stellt sich die Frage, ob zuerst ein Umdenken bei der Netzwerktechnik erforderlich wird, um ein tatsächlich dezentral arbeitendes System in Betrieb zu nehmen. Vor diesem Hintergrund bietet sich der genaue Blick auf die Grundlagen der Kommunikation im MES-Umfeld an.

Die Datenbank als Schaltzentrale

Als Beispiel dient ein Fertigungsprozess, in dem Werkstücke mit RFID-Tags versehen sind und deren aktuelles Passieren bestimmter Positionen der Produktionsstätten – etwa Hallentore, Zellenübergänge oder Arbeitsplätze – über die Funktechnologie ermittelt wird. Die Positionsmeldung ist ein Messwert, der zu kommunizieren ist, damit abhängig davon bestimmte Aktivitäten für die Produktion eingeleitet werden können. Wenn etwa ein fertiges Teil in den Ausgangspuffer einer Maschine gestellt wird, muss es zum nächsten Arbeitsplatz transportiert werden. Dort können weitere Maßnahmen erfolgen.

In einer typischen zentralen Messwerterfassung werden Ereignisse wie der Ein- oder Austritt eines RFID-Tags in den Erfassungsbereich in einer Datenbank gespeichert. Beliebige Anwendungen greifen auf diese Datenbank zu, um die aktuelle Position eines Werkstückes zu ermitteln. Naheliegend scheint auch der Ansatz, die Anwendungen auf dem gleichen Rechner zu platzieren, auf dem die Datenbank läuft, und daran möglichst einfache Terminals anzuschließen. So kann die Auswertung der Daten schnellstmöglich erfolgen, und es kann unmittelbar auf das Eintreffen der Daten reagiert werden. Viele Datenbanksysteme, etwa Oracle mit Application Express (Apex), bieten bereits entsprechende Funktionen und unterstützen zudem Web-Anwendungen, um Mensch-Maschine-Schnittstellen per Internet-Browser realisieren zu können.

Die Steuerung der Produktion kann damit ebenfalls serverbasiert umgesetzt werden – später auftretende Ansprüche können durch Programmerweiterungen auf dem Server erfolgen oder durch Zusatzanwendungen, die direkt auf die Tabellen zugreifen. Möchte der Produktionsleiter beispielsweise bestimmte Daten direkt von seinem Büro aus betrachten, kann er über das Netzwerk direkt auf die Datenbank zugreifen. Zudem lassen sich die Informationen auch vom Server aus auf Mobilgeräte wie Smartphones schicken.


Das könnte Sie auch interessieren:

Das IT-Beratungs- und Softwarehaus Valantic partnert künftig mit Systema, einem eigentümergeführten Systemintegrator, der sich auf Softwarelösungen und Dienstleistungen zur MES-Integration, Fertigungsautomatisierung und Produktionsoptimierung spezialisiert hat.‣ weiterlesen

Wenn Lieferzahlen und Produktvarianz steigen, wächst auch das Kommunikationsaufkommen in den Netzwerken. Um solchen Flaschenhälsen vorzubeugen, hat Škoda auf eine cloudbasierte Netzwerklösung umgerüstet.‣ weiterlesen

Dokumentation ist ein wesentlicher Bestandteil jeder nachhaltigen Datenarchitektur. Entwickler-Teams vernachlässigen das oft aus praktischen Gründen, denn sie stehen unter enormen Termindruck und werden eher nach dem Code beurteilt, als danach, wie gut sie ihn dokumentieren.‣ weiterlesen

Künstliche Intelligenz auf Werksebene dient meist der Optimierung oder der Analyse komplexer Zusammenhänge. In der Produktionsplanung zum Beispiel können bessere Algorithmen, getragen von mehr Rechenleistung, heuristische Ansätze im Ergebnis deutlich übertreffen.‣ weiterlesen

Die Deutschen Industrieunternehmen wollen ihre Produktion ausweiten. Die gesteigerten Erwartungen verhelfen dem entsprechenden Indikator des Ifo Instituts zum höchsten Stand seit 1991.‣ weiterlesen

57 Prozent der Unternehmen aus der verarbeitenden Industrie gehen davon aus, gestärkt aus der Coronakrise hervorzugehen. Das geht aus einer Studie von Sopra Steria und dem F.A.Z.-Institut hervor. Um diese Position auch künftig behaupten zu können, wollen die Betriebe laut Studie die eigene Widerstandsfähigkeit als strategisches Thema verankern.‣ weiterlesen

Das sogenannte Wasserfall-Prinzip in der Software-Entwicklung kommt immer seltener zum Einsatz. Häufiger sind agile Methoden wie die ’Continuous Integration’, bei denen Software in kleinen Einheiten kontinuierlich erweitert und verbessert wird. Welche Vorteile dies für die Nutzer bringt, zeigt das Softwareunternehmen Sage.‣ weiterlesen

Neues Mitglied im MES D.A.CH: Der MES-Anbieter PSI Automotive & Industry ist dem Verband beigetreten.‣ weiterlesen

Edge Computing leistet in der Industrie so gute Dienste, dass es Fachleuten zufolge den Einsatz von Cloud Computing innerhalb eines Jahrzehnts übertreffen könnte. Ein Grund ist die Vielseitigkeit der Geräte. Passend konzipiert können sie in beinahe jeder Situation Rechenressourcen bereitstellen - in fast jedem erdenklichen Formfaktor.‣ weiterlesen

Siemens beendet das erste Halbjahr des laufenden Geschäftsjahres mit positiven Neuigkeiten. Umsatzerlöse und Gewinn legen kräftig zu.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige