Industrie- und Produktionstechnik wird in Zukunft neuen Anforderungen an Dynamik und Vielseitigkeit genügen müssen. Zum einen steht zu erwarten, dass die Fertigungskette stärker über Unternehmensgrenzen hinweg vernetzt wird. Gleichzeitig steigt das Datenaufkommen aus Sensorik und Aktorik sowie der Integrationsbedarf von Prozessdaten in Unternehmenssysteme. Um dieser Entwicklung Rechnung tragen zu können, sind zwei grundlegende Technologiewechsel erforderlich: Die Virtualisierung der Steuerungstechnik – und der Einsatz von schnellem Ethernet auf der Feldebene.
Industrie 4.0, die vierte industrielle Revolution, ist ein intensiv diskutiertes Konzept für die zukünftige Industrie- und Produktionstechnik. Die Fabrik der Zukunft soll intelligenter werden. Die Flexibilität in der Produktion muss dazu deutlich größer werden, und die Anforderungen an Dynamik und Vielseitigkeit werden massiv zunehmen. Fertigungsprozesse werden anders organisiert, die gesamte Fertigungskette von den Zulieferern über die Logistik bis hin zur gesamten Verwaltung des Lebenszyklus eines Produktes wird über Unternehmensgrenzen hinweg vernetzt. Die Smart Factory wird demnach ein hoch komplexes Gebilde werden, das es durchgehend zu steuern gilt, und dessen einzelne Produktionsschritte lückenlos ineinandergreifen müssen. Diese Entwicklung wird voraussichtlich Auswirkungen auf sämtliche Prozesse haben, von der Fabrikplanung über die Produktionsplanung, die Logistik, die Enterprise-Resource-Planning- (ERP) und Manufacturing Execution-Systeme (MES) bis zur Steuerungstechnik und den einzelnen Sensoren und Aktuatoren im Feld. Maschinen und Anlagen müssen die Fähigkeit erhalten, durch Selbstoptimierung die Prozesse zu verbessern und autonom Entscheidungen zu treffen, anstatt wie bisher nur fest vorgegebene Programmabläufe auszuführen. Infolgedessen wird die Struktur der intelligenten Fabrik eine andere sein als die heutiger Anlagen: Die bekannte Automatisierungspyramide mit Feld-, Steuerungs- und Leitebene wird aufgebrochen.
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 Geräte in der Feldebene werden zahlreicher und intelligenter werden, um mehr Informationen aus dem Prozess zu erhalten und bereits lokal zu verarbeiten. Auf der anderen Seite werden viele Funktionen ‚virtualisiert‘, laufen dann auf Server-Pools, oder wandern ab in eine wie immer geartete Cloud, in der die Funktionen auf den jeweils aktuell am besten dafür geeigneten Ressourcen bearbeitet werden. Steuerungsfunktionen müssen eng mit den Sensoren und Aktuatoren im Feld interagieren und von der Leitebene regelmäßig ihre Anweisungen bekommen. Heute laufen Steuerungsfunktionen in Software auf einer SPS ab, die möglichst prozessnah positioniert ist und die dadurch in Echtzeit mit den Feldgeräten kommunizieren kann. Die SPS als eigenständiges Gerät wird deshalb eingesetzt, weil nur so die zeitkritischen Funktionen unbeeinflusst von anderen Aufgaben ablaufen können, und die Kommunikation mit den Endgeräten ungestört von anderem Datenverkehr ist. Ist jedoch gewährleistet, dass die Verarbeitungsleistung auf einem Server den Anforderungen der Anwendung entspricht, und die Kommunikation immer zeitgerecht erfolgen kann, dann kann die Steuerungsaufgabe prinzipiell auch an jeder anderen geeigneten Stelle ablaufen.
Schaut man sich die Entwicklungen in den modernen großen Rechenzentren an, mit Virtualisierungskonzepten und Cloud Computing, verbunden mit hochleistungsfähiger Kommunikationsinfrastruktur, dann wird klar, dass dieses Konzept auch in der Fabrik der Zukunft eine fundamentale Rolle spielen kann. Heutige und zukünftige virtualisierte Server bieten enorme Leistungswerte und neueste Entwicklungen bei Rechenzentrums-Netzwerken, basierend auf Ethernet und IP-Technologien, gewährleisten bereits jetzt kumulierte Datendurchsätze von Hunderten von Gigabit pro Sekunde mit Verzögerungszeiten im Mikrosekunden Bereich. Der Vorteil der Konzentration von Verarbeitungsleistung in Clouds ist die zentrale Verwaltung und die bessere Ausnutzung der vorhandenen Ressourcen und damit ein kosteneffizienterer Betrieb. Der Schritt, auch Automatisierungsaufgaben in dieser Art und Weise durchzuführen, ist damit nur noch eine Frage der Zeit.
Dazu werden im industriellen Umfeld Anforderungen aufkommen, nicht nur Daten innerhalb der Fabrik in Echtzeit auszutauschen, auch über die Firmengrenzen hinaus wird kontinuierlich Kommunikation innerhalb der gesamten Wertschöpfungskette notwendig sein. Generell werden alle Stufen der Fertigung miteinander vernetzt sein, die Bereiche innerhalb der Fabrik über schnelle LANs, die Verbindung nach außen wird mittels Maschine-zu-Maschine-Kommunikation (M2M) erfolgen, die sich des Internets, oder drahtgebundenen oder drahtlosen Providernetzen bedient. Für die Kommunikation werden Service Level Agreements zu definiert sein, die von den LANs oder den WANs eingehalten werden müssen. Das industrielle Netzwerk wird allein durch die Größe, die Anzahl der Teilnehmer und die Anforderungen so komplex werden, dass ein manuelles Management kaum mehr möglich sein wird. Das bedeutet, dass auch das Netzwerk mehr Intelligenz beinhalten muss, sich selbst überwacht und gegebenenfalls optimiert, ohne dass für jede Aktion ein Operator eingreifen muss.
Haben Sie genug von komplizierten Prozessen, einer hohen Fehlerquote, langsamen Markteinführungszeiten und hohen Anpassungskosten? Durch die Implementierung einer einzigen in Microsoft Dynamics 365/AX eingebetteten PLM-Lösung können Sie den Zeitaufwand für manuelle Datenarbeit und ineffektive Arbeitsabläufe vermeiden!‣ weiterlesen
Betrachtet man die Feldebene, so wird dort die Anzahl der kommunizierenden Geräte zunehmen. Auch die Datenmenge, die ein Endgerät produziert, wird deutlich steigen, während die Anforderungen an minimale Laufzeit, Echtzeitfähigkeit und Zuverlässigkeit zunehmen werden. Auf der Netzwerkebene wird daher langfristig fast ausschließlich Ethernet zum Einsatz kommen; in der kabelgebundenen Form wird Gigabit Ethernet zum allgemeinen Standard werden. Die heutigen Vorteile von Fast Ethernet, Daten preisgünstig und mit geringem Stromverbrauch mit einer Geschwindigkeit von 100 Megabit pro Sekunde zu übertragen, relativieren sich mehr und mehr, da die Fortschritte der Halbleitertechnik die Unterschiede längerfristig aufheben. In der kabellosen Variante wird WLAN gemäß 802.11 dominieren. Mit den neuen Verfahren 802.11ac und 802.11ad lassen sich zukünftig Datenraten bis zu einem Gigabit pro Sekunde und mehr übertragen und mit Low-Power WLAN werden zukünftig auch sehr energieeffiziente WLAN-Lösungen möglich. Der Vorteil beim Einsatz von WLAN gegenüber anderen Funksystemen ist die transparente und durchgängige Kommunikation, da keinerlei Umsetzungen notwendig sind. Mit dem Aufbau von möglichst kleinen Funkzellen, die untereinander über schnelle Ethernet Links verbunden sind, können somit effiziente Netze aufgebaut werden.
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.
