Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Beitrag drucken

Industrielle Kommunikation

Kommunikationsnetze in neuen Technosphären

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.

Bild: Fotolia / frank peters

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:

Das intelligente Werkstück

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.

Auf dem Weg zur Maschine

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.

Qualität bleibt im Fokus

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.

IT als Schlüssel zur Integration

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.


Das könnte Sie auch interessieren:

Über V2X-Kommunikation lassen sich Fahrzeuge untereinander und mit der umliegenden Infrastruktur vernetzen. Auf einmal müssen Anwendungsentwickler Komponenten berücksichtigen, deren Funktionalität sie nicht beeinflussen. Die passende Softwarearchitektur hilft, diese Herausforderung im Dschungel sich weltweit entwickelnder Standards zu lösen.‣ weiterlesen

Mit dem SMIT TestKit Shop hat Sven Mahn IT den Zugang zu ihrem Produkt zur Testoptimierung und Qualitätssicherung der ERP-Lösungen Microsoft Dynamics 365 for Finance and Operations und Dynamics AX vereinfacht.‣ weiterlesen

Die CRM-Lösung CAS GenesisWorld von CAS Software steht als Release x11 zur Verfügung. Neu hinzugekommen ist zum Beispiel, dass Anwender die intelligente Suchfunktion Picasso nun auch auf mobilen Endgeräten nutzen können.‣ weiterlesen

Mit dem Industrial Internet of Things steht Produzenten eine neue Infrastrukturebene zur Verfügung, um ihre Abläufe und Fertigungsprozesse zu optimieren. Thorsten Strebel von MPDV schildert, wie die Technologien auf die MES-Welt einwirken und wie der MES-Hersteller darauf reagiert.‣ weiterlesen

Mit dem neuen Geschäftsfeld Maxolution Maschinenautomatisierung adressiert SEW-Eurodrive den Markt mit maßgeschneiderten Systemlösungen. Gemeinsam mit dem Maschinenbauer EMAG hat der Antriebsspezialist nun einen Portalroboter vorgestellt, der ohne Energieführungsketten auskommt und auch anfallende Daten kabellos überträgt.‣ weiterlesen

Der Simulationsspezialist SimPlan stellt auf der diesjährigen Messeausgabe der FachPack die neu entwickelte Benutzeroberfläche sowie neue Funktionalitäten für PacSi vor.‣ weiterlesen

Schon heute lassen sich mit den Software und Hardwarekomponenten einer Industrial Internet of Things-Plattform hervorragend integrative Services in Echtzeit anbieten. Dabei können immer mehr IIoT-Plattformen Funktionen bereitstellen, die bislang eher der Shopfloor-IT vorbehalten waren. Doch welche MES-Funktionen kann ein IIoT sinnvoll übernehmen - und wie könnten die nächsten Schritte aussehen?‣ weiterlesen

Manufacturing Analytics im Kontext der Smart Factory steht im Mittelpunkt der gleichnamigen Anwenderkonferenz am 12. November in Frankfurt am Main.‣ weiterlesen

Siemens plant die Übernahme von Process Systems Enterprise (PSE), einem Anbieter von Software und Dienstleistungen für Prozessmodellierung (Advanced Process Modelling).‣ weiterlesen

Ein Softwarefehler hatte bei Desk zum Verlust von Daten und zu einem Ausfall einer CNC-Maschine geführt - die Produktion stand über mehrere Tage still. Damit der Komponentenhersteller bei einem erneuten Ausfall die Daten der Steuerung schnell und unabhängig von Dritten wiederherstellen kann, nutzt er die Backup- und Recovery-Lösung von Waxar.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige