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Kommunikation

AutoID als Enabler

Industrie 4.0 ist längst kein Zukunftskonzept mehr. Die sogenannte ?vierte industrielle Revolution?, also die umfassende Digitalisierung der Unternehmensprozesse in Produktion, Materialfluss und Logistik, hat längst begonnen. Losgröße Eins (individuelle Massenfertigung), die umfassende Dezentralisierung und Digitalisierung der Fertigungssteuerung und des Materialflusses, die mindestens situative Unabhängigkeit von übergeordneten Unternehmenssystemen (zum Beispiel MES, ERP) sind die Ziele ? und sich selbst steuernde Prozesse in Logistik und Produktion die Perspektive. Eine notwendige Voraussetzung für die Digitalisierung der Wirtschaft ist die Erweiterung unseres Kommunikationsverst?ndnisses.



Bild: Alexey Stiop/Fotolia.de

Zukünftig kommunizieren nicht nur Menschen mit Menschen und Menschen ? vermittelt durch Software/Maschinensprachen ? mit Maschinen, sondern auch Maschinen untereinander, Objekte (im weitesten Sinne: Behälter, Ladungsträger, Teile, Werkstücke, Werkzeug, Produkte, Verpackungen et cetera) mit Maschinen und Objekte untereinander. Dies sind die sogenannten Cyber Physical Systems (CPS) ? oder auch intelligenten Objekte, die sich entlang der Materialfluss- und Fertigungslinien bewegen und diese perspektivisch auch selbst steuern sollen. Dazu werden sie digitalisiert und erhalten zum Beispiel eigene Datenspeicher, um die erforderlichen Informationen aus den Produktionsprogrammen oder logistische Informationen selbst zu tragen. Je nach Anwendungsfall k?nnen diese Objekte zum Beispiel ?ber WLAN Informationen (Daten) in die Unternehmenssysteme oder die (Unternehmens-) Cloud einspeisen oder empfangen. Damit diese (technische) Erweiterung des Kommunikationsbegriffs funktioniert, ben?tigen wir im Wesentlichen dreierlei: Identifikation, sichere Identit?ten und eine gemeinsame Sprache: Interoperabilit?t. Und genau an dieser Stelle kommen dann die AutoID-Technologien als Enabling Technologies und Verfahren ins Spiel: gleichberechtigt nebeneinanderstehende oder sich erg?nzende Technologien wie RFID, NFC, Barcode, zweidimensionale Codes, industrielle Sensorik und RTLS (Real-Time Location Systems/Echtzeit-Lokalisierung). Objekte m?ssen sich an entsprechenden Lesepunkten?im Materialfluss und Produktionsprozess untereinander identifizieren oder zum Beispiel durch Maschinen identifizieren lassen, bevor sie Steuerungsinformationen abgeben d?rfen oder neue aufnehmen k?nnen.

Funktionalit?t von Sensor und Aktor

From sensor/tag to cloud: Perspektivisch ?bernehmen zum Beispiel einzelne SensorTags (Verbindung von RFID und Sensorik zur Aufnahme von Umgebungsparametern wie Druck, Schock, Temperatur, Feuchtigkeit) oder ganze Sensor-Netzwerke gleichzeitig die Funktionalit?t eines Sensors als auch die eines Aktors. Client- und Server-Funktionalit?ten werden in einem (AutoID-) Device gleichzeitig abgebildet. Dies führt zu einem permanenten Datenaustausch, einem wahrscheinlich exponentiellen Wachstum der Datenmengen ? und zur besagten Optimierung der Unternehmensprozesse und ihrer Steuerung. Big Data ist das Schlagwort für die mit dieser Entwicklung aufkommende Explosion der Daten über die reale Welt: Daten werden dezentral von den Cyber Physical Systems oder in immer leistungsfähigeren Rechenzentren gehalten ? oder aber in der (Unternehmens-) Cloud, also auf dezentralen Servicerechnern, die überall auf der Welt stehen können. Zentrale Voraussetzung ist neben immer leistungsfähigeren Kommunikationsmechanismen vor allem die gemeinsame Sprache´ ? also die Standardisierung der Kommunikationsmechanismen und -prozesse: Interoperabilität. Hier ist OPC UA (OPC Unified Architecture) als ein ? wenn nicht der ? Ansatz für die Realisierung eines Communication Layers zu nennen. F?r AutoID-Devices gibt es bereits die OPC UA AutoID Companion Specification (erste Ver?ffentlichung im Rahmen der Hannover Messe Industrie 2015), die in den letzten Jahren gemeinsam vom Industrieverband AIM (Teil des weltweit agierenden Industrieverbands als Netzwerk der AutoID-Experten und -Unternehmen) und der OPC Foundation erarbeitet und best?ndig weiterentwickelt wurde. OPC Unified Architecture (OPC UA) dient, ganz allgemein gesprochen, der Integration der Produktionssteuerung und anderer Systembereiche mit den f?hrenden Enterprise-IT-Systemen.

Grundlage f?r Digital Factory

AIM und die OPC Foundation schaffen somit eine wesentliche Grundlage f?r die Konzepte Smart Connected und Digital Factory als Treiber von Industrie 4.0. F?r die Zukunft entscheidend wird jedoch der Schritt von Big Data zu Smart Data sein: Es geht also nicht nur um das Sammeln der Daten, sondern um die richtigen Daten und deren Nutzung. Dann werden perspektivisch mit Industrie 4.0 auch neue Geschäftsmodelle entstehen ? zum Beispiel die sogenannten Data Based Services ? und die Digitalisierung der Wirtschaft, die in einer parallelen Entwicklung von Unternehmensprozessen und IT-Technik bestehen muss, kann ihr ganzes Potential entfalten: nämlich nicht nur die viel zitierte Losgr??e eins, die auch heute schon realisiert wird, sondern auch die Einbindung des Kunden bereits in F&E, eine flexible Aufgabendefinition und Aufgabenzuteilung, smarte und vernetzte Produktion, pr?ventive Wartung, lernende Logistik, Beobachtung der und Interaktion mit der physikalischen Umgebung sowie Kommunikation und Services (lokal und global).


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