In den Fertigungsorganisationen der Zukunft soll das intelligente Werkstück ohne fremde Hilfe den Weg durch die Fertigung finden. Damit diese Technosphäre entstehen kann, müssen die Akteure interaktiv im Netzwerkverbund agieren.
Die erste Geige im integrierten Industrie 4.0-Orchester könnten Software-Systeme spielen – allen voran Manufacturing Execution Systeme (MES). Solche Lösungen dienen als ‚Klebstoff‘ zwischen Automatisierung und Enterprise Resource Planning-System (ERP). Zudem zeichnen sie für die Interaktion zwischen Mensch, Produkt, Maschine und Prozess verantwortlich. Dazu bedarf es einer nahtlosen Anbindung der Maschinen-IT sowie der Mess- und Prüfsysteme an Systeme wie Guardus MES, damit ‚Cyber-Physical Systems‘ (CPS) prozessstabil und -sicher arbeiten können. Darüber hinaus ist die Abbildung vollständiger Datenbeziehungen Voraussetzung für das Bewegungsprofil der Werkstücke, wie es bereits jetzt bei sicherheitsrelevanten Produkten vom Qualitätsmanagement gefordert wird. Beim genauen Blick auf diesen Integrationsanspruch zeigen sich verschiedene Räume:
Am Anfang des Wertschöpfungsprozesses muss ein Werkstück ‚wissen‘, welcher Werdegang vom Rohteil hin zum Endprodukt es erwartet. Dieses Bewusstsein hält die produktionsnahe IT per Definition vor, da hier qualitäts- und produktionsrelevanten Produkt- und Prozessdaten verwaltet und überwacht werden. Die Übertragung auf das Bauteil kann dabei etwa über RFID-Technologie geschehen: Die auf dem Werkstück mitgeführte Seriennummer wird per Scanner eingelesen. Nun werden Mitarbeiter und Anlage vom System informiert, wie der Produktionsprozess auszusehen hat. Gleichzeitig werden die Prozessdaten dem Produkt zugeordnet und das Bewegungsprofil für die Rückverfolgung aufgezeichnet. Diese Abläufe sind bereits in ersten Projekten Realität, setzen jedoch ein integriertes MES voraus.
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Findet das ‚Smart Object‘ seinen Weg durch die Produktion ohne leitende Instanz, besteht zudem die Gefahr, dass die Produktionsplanung nicht wirtschaftlich vonstatten geht. Hinzu kommt: Egal ob Big Data oder Cloud – aktuellen IT-Trends liegt zentralisierte Datenhaltung zugrunde. So kann auch die Shopfloor-IT, als integrierte Datenbasis für Beziehungen zwischen Werkzeug, Material, Maschine, Produkt und Mensch, die Steuerung der Produktionsabfolge vornehmen. Dazu meldet sich das Werkstück per Produktseriennummer an der Anlage an, welche die Information an das MES übergibt. Dieses ordnet Einstelldaten und Prozessparameter der Anlage zu und schickt diese an die Maschine – oder Arbeits- oder Prüfanweisungen an den Hand- oder Montagearbeitsplatz. Im Gegenzug fordert das System Produkt- und Prozessdaten aus dem Herstellungsprozess an. Die dazu erforderliche Datenintegration hat jedoch auch Hemmschwellen zu überwinden: Eine Vielzahl an Automatisierungsprogrammen mit unterschiedlichsten Technologieständen muss harmonisiert werden.
Einen wirtschaftlichen Weg aus diesem Dilemma versprechen layerbasierte Integrationskonzepte. Dabei wird die Steuerungsebene um ein herstellerunabhängiges Interface ergänzt, das Maschinensignale per Gateway an die Scada-Ebene weitergibt. Diese versorgt wiederum das MES mit verdichteten Informationen. Ein ähnlicher Integrationsprozess empfiehlt sich auch bei den umgebenden Mess- und Prüfsystemen. Diese Topologie spiegelt sich bereits heute in der ISO22400-2 ‚Key performance indicators (KPIs) for manufacturing operations management‘ sowie der IEC62264 ‚Enterprise Control System Integration‘ wider. Ist der Automatisierungsgrad einer Industrie 4.0-Technoshpäre hoch, sammelt die Prozessleitebene oftmals auch produkt- und prozessrelevante Informationen – der Interaktionskreis ist geschlossen. Kommen dabei mehrere Anlagenhersteller zum Zug, verwalten integrierte Bausteine jedoch lediglich Prozessdaten-Bruchstücke. Auch hier kann eine unabhängige MES-Instanz Parameter von verschiedenen Anlagen zusammenfüren.
Da selbst CPS vor Qualitätsproblemen nicht gefeit sind, wird auch in Zukunft im Fehlerfall eine umfassende Traceability aller verbauten Komponenten erforderlich sein. Ein lückenloses Bewegungsprofil auf Einzelteilebene lässt sich dank der beschriebenen Integrationsräume praktikabel umsetzen: An jedem Meldepunkt einer Anlage identifiziert sich das Werkstück mittels der Produktseriennummer, wobei Produkt- und Prozessdaten zugeordnet und abgespeichert werden.
Vorhaben zum Nachweis der Energieoptimierung und die Verpflichtung, CSR-Berichte zu erstellen, beschäftigen die Industrie. Auch wenn diese zunächst mit Umstrukturierungen und finanziellen Aufwänden verbunden sind, so investieren Industrieunternehmen damit langfristig in ihre Zukunftssicherheit.‣ weiterlesen
Die Herausforderung bei Industrie 4.0 wird sein, integrative Prozesse, die heute bereits schon vereinzelt angewandt werden, zu standardisieren und allgemeingültig aufzustellen. Gleichzeitig gilt es, die Produktion noch stärker als bislang mit IT-gestützten Prozessen auszustatten und visionäre Aspekte stets auf den Einzelfall zu überprüfen, ob diese auch betriebswirtschaftlich sinnvoll angewendet werden können.
Die Industrial Digital Twin Association hat mit PTC ein neues Mitglied. Gestartet mit 23 Organisationen, umfasst die Initiative nun 94 Mitglieder.‣ weiterlesen
Industrielle Montagelinien sind vielfältig: Einige arbeiten mit häufig wechselnden Produktaufbauten, während sich andere durch komplexe Prozesse und hohen Abstimmungsbedarf zwischen Werker und weiteren Experten auszeichnen. Das Fraunhofer IGD will Anwender mit einer Kombination aus Augmented Reality (AR) und künstlicher Intelligenz (KI) unterstützen.‣ weiterlesen
Rund 1 Million Industrieroboter werden allein im Automotive-Bereich eingesetzt. Laut der International Federation of Robotics ein Rekordwert. Das größte Wachstum beobachtet der Robotik-Verband derzeit in China.‣ weiterlesen
Firewalls gehören in Unternehmen zu den wichtigsten Sicherheitskomponenten, um das Netzwerk vor Angriffen zu schützen. Mehr noch, im integrierten und vernetzen Zusammenspiel mit weiteren Security-Lösungen, beispielsweise für die Endpoint-, Mobile- oder Cloud-Security und mit den immer wichtigeren Security-Services durch menschliche Experten, fügt sich die Firewall in ein ganzheitliches Security-Ökosystem ein, das alle IT-Bereiche im Unternehmen bestmöglich vor Angriffen und vor Schäden bewahren kann.‣ weiterlesen
Die Anforderungen an die Cybersecurity von überwachungsbedürften Anlagen werden deutlich konkretisiert. Betreiber müssen mögliche Gefährdungen ihrer Anlagen durch Cyberangriffe ermitteln und wirksame Gegenmaßnahmen entwickeln. Die zugelassenen Überwachungsstellen (ZÜS) werden zukünftig überprüfen, ob Cyberbedrohungen im Zusammenhang mit dem sicheren Betrieb der Anlagen ausreichend behandelt wurden.‣ weiterlesen
Mit dem Start der Anmeldung öffnet das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) die digitalen Pforten für den 19. Deutschen IT-Sicherheitskongress. Am 10. und 11. Mai 2023 findet der Kongress unter dem Motto 'Digital sicher in eine nachhaltige Zukunft' digital statt.‣ weiterlesen
Die längst verstaubt geglaubte Masche des 'Ich lasse mal einen USB-Stick mit Schadsoftware auf Parkplätzen zum Mitnehmen herumliegen' wurde doch tatsächlich noch einmal aus der Cybercrime-Kiste geholt.‣ weiterlesen
Sonicwall hat den Sonicwall Cyber Threat Report 2023 veröffentlicht. Dieser zweimal jährlich erscheinende Bericht gibt Einblicke in eine zunehmend diversifizierte Cyberbedrohungslandschaft und die sich verändernden Strategien der Bedrohungsakteure.‣ weiterlesen
Smart Factories bieten eine breite Angriffsfläche für Cyberattacken. Deshalb sichert die Freie Universität Bozen ihre 'Smart Mini Factory', eine Lernfabrik für Industrie-4.0-Technologien, mit der Endian Secure Digital Platform. Neben umfassender IT-Sicherheit ermöglicht die Plattform die Nutzung von Edge Computing und das Management von Rollen und Rechten.‣ weiterlesen
Mittelständische Unternehmen investieren selbst in schwierigen Zeiten in Microsoft-Technologien, weil sie überzeugt sind, dass ihre Mitarbeiterproduktivität steigt und sich ihre Kostenstruktur bessert. Microsoft hat mit dem Microsoft-Partner-Network ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. Für unsere Leser gibt die Microsoft-Partnerübersicht in Ausgabe Juli/August der IT&Production Tipps für die Suche nach einer geeigneten Branchen- oder Speziallösung im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Auf der Suche nach Innovation, nach neuen Lösungen und der Abgrenzung zum Mitbewerb vernetzen sich zunehmend mehr Unternehmen mit externen Experten und Partnern. SAP hat mit dem SAP-Ecosystem ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. In der Maiausgabe der Fachzeitschrift IT&Production erhalten unsere Leser einen aktuellen Überblick zum SAP-Ecosystem im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Ein Unternehmen, das sich mit der Auswahl eines ERP- Systems befasst, muss sich gleichsam mit einem viel- schichtigen Software-Markt und unklaren Interessen- lagen an interne Abwick- lungsprozesse auseinander- setzen. Guter Rat bei der Investitionsentscheidung ist teuer. ERP/CRM Wissen Kompakt unterstützt Sie bei der gezielten Investition in die IT-Infrastruktur.
Immer mehr Anbieter von Maschinen, Automatisierungstechnik und Industriesoftware integrieren künstliche Intelligenz in ihre Produkte. Das ganze Potenzial spielen selbstlernende Systeme aber erst aus, wenn sie passgenau auf ihren Einsatz in Fertigung und Büro zugeschnitten wurden. Über beide Möglichkeiten, als Fertiger die Vorzüge von industrieller KI zu nutzen, geht es im regelmäßig aktualisierten Themenheft Künstliche Intelligenz.
Das Internet of Things verändert Produktwelten und die Vernetzung in der Fertigung gleichermaßen. Entstehende Ökosysteme laden zur einer neuen Form der Zusammenarbeit ein. Die Spezialausgabe IoT Wissen Kompakt informiert über die Technologie, Projektierung und Anbieter für die eigene Applikation, in- und außerhalb der Fabrik.
Um alle Potenziale eines MES umfassend ausnutzen zu können, beleuchten unsere Autoren in der Serie von MES Wissen Kompakt die erfolgskritischen Faktoren, um Fertigungsunternehmen präventiv zu steuern. Darüber hinaus präsentiert MES Wissen Kompakt ein breites Spektrum an Firmenportraits, Produkt- neuheiten und Dienst- leistungen im MES-Umfeld.
