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Mobile Endgeräte als Schnittstelle zum Internet

Produktionsmonitoring in der Manufacturing Cloud

Die Debatte um Industrie 4.0 lenkt die Aufmerksamkeit von Produktionsverantwortlichen auch auf das Thema Cloud Computing. Durch die Nutzung cloudbasierter Funktionalität, wie der Erfassung von Kennzahlen mit mobilen Endgeräten und NFC-Tags, können Optimierungsprojekte und das kontinuierliche Monitoring der Produktion umgesetzt und eingeführt werden.

Wie das Beispiel einer Nachverfolgung im Prüflabor zeigt, lassen sich durch den Einsatz mobiler Systeme Kennzahlen vor Ort erfassen und für den übergreifenden Datenaustausch in Produktions- und Wertschöpfungsnetzwerken nutzen. Bild: Xetics

Um sich auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren zu können, bietet es sich insbesondere für kleine und mittelständische produzierende Unternehmen auch bei der Unterstützung von Produktionsprozessen an, auf externe IT-Ressourcen zurückzugreifen. Um unternehmenskritische IT-Komponenten extern nutzen zu können, müssen diese besonderen Anforderungen im Hinblick auf Sicherheit, Verfügbarkeit und Skalierbarkeit genügen. Erst dann lassen sich die Vorteile einer Cloud auch im Produktionsumfeld nutzen – etwa, um durch die Bereitstellung von Standard-Apps, die zu einem Gesamtsystem kombiniert werden können, die Einführungszeit von Softwarekomponenten zu verringern. Ein weiterer Vorteil dieses modularen Ansatzes ist es, dass bei Bedarf weitere Apps hinzugebucht werden können. Auch Rechen- und Speicherkapazitäten lassen sich durch den Einsatz von Cloud-Technologien als ‚Pay-Per-Use‘-Angebote bedarfsgerecht bereitstellen. Durch den Einsatz klarer Schnittstellen wird der spezifische, unternehmensübergreifende Informationsaustausch für föderative Geschäftsmodelle möglich.

Kennzahlen mit NFC und mobilen Endgeräten erfassen

In vielen Fällen setzt die Einführung eines Manufacturing Execution-Systems (MES) eine Anbindung der Maschinen sowie spezieller Scannern oder Eingaben über Terminals voraus. Um die Einführung produktionsnaher IT für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) attraktiv zu machen, versprechen neue Technologien Vorteile: Tags für die Nahbereichsübertragung oder ‚Near Field Communication‘ (NFC) können zur Identifikation von Maschinen und Werkstückträgern genutzt werden. Die Verwendung von mobilen Endgeräten – etwa industrietaugliche Tablets oder Smart Watches – zur Erfassung der Daten aus der Produktion in Kombination mit cloud-basierter Funktionalität kann helfen, eine individuelle System-Instanz adhoc bereitszustellen und die Einführung nach der Anlieferung der mobilen Endgeräte am nächsten Tag zu starten. Die Bedienkonzepte von mobilen Endgeräten sind vielen Mitarbeitern bekannt und können so die Einstiegshürde senken. Durch den Einsatz standardisierter Technologien und Protokolle wie NFC, Wifi oder HTTP/S lassen sich Geräte und Apps zudem kombinieren und ergänzen. Außerdem verspricht der Zugriff auf webbasierte Auswertungsmöglichkeiten, etwa für das Kennzahlen-Reporting, eine Reduktion der erforderlichen Infrastruktur-Investitionen. Verfügt die app-basierte Lösung über die nötige Flexibilität, lassen sich bei Bedarf zu einem späteren Zeitpunkt Maschinen über ihre Steuerungen oder elektrische Signale ergänzend anbinden, Arbeitsanweisungen situationsgerecht anzeigen und Qualitätskennzahlen erfassen.

Flexibler Einsatz von cloudbasierter Funktionalität

Um die Ermittlung von Kennzahlen mit nutzungsbezogener Abrechnung in der Produktion einzusetzen, bietet sich folgendes Vorgehensmodell an:

  1. Miete einer Systeminstanz ‚as-a-Service‘ in einer Cloud-Infrastruktur
  2. Anbringen von NFC-Tags an Anlagen und Werkstückträgern
  3. Erfassen der Fertigungsabläufe über mobile Endgeräten mit Verbindung zur MES-Instanz
  4. Nachverfolgung etwa von Rüsten, Transport, oder Wartung mit NFC-fähigen Endgeräten
  5. Produktionsoptimierung unter Zuhilfenahme der erfassten Kennzahlen
  6. Steuerung der Prozesse durch Arbeitsanweisungen auf mobilen Endgeräten und Erfassung von Qualitätsmerkmalen
  7. Etablierung eines kontinuierlichen Verbesserungsprozesses (KVP) durch Erfassen von Zusatzinformationen bei Störungen.

Da Cloud-Ressourcen zusammen mit Kapazitätserweiterungen der Produktion skaliert werden können, ermöglicht diese Art der Infrastruktur nicht nur KMU den Einstieg in den umfassenden Einsatz von IT in der Produktion, sondern bietet darüber hinaus die Möglichkeit, in späteren Schritten Maschinen- und Anlagensteuerungen direkt einzubinden und so eine vollwertige Fertigungssteuerung zu etablieren.

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