Maschinensteuerung über etablierte Standards
Für die Unternehmens-IT, die neben ERP-Applikationen auch die damit verbundene globale und umfangreiche Netzwerkinfrastruktur zum Zugriff auf die Produktionsanlagen managen muss, waren die begrenzten Administrations- und Sicherheitsfunktionen von OPC Cassic nicht akzeptabel: Insbesondere die Firewallkonzepte und Sicherheitsfragen stellen IT-Abteilungen, die eine vertikale Integrationslösung wünschen, vor Herausforderungen. Eine zentrale Anforderung einer agilen und zukunftsfähigen Produktion ist jedoch, dass bei der Umstellung von Produktionsprozessen auch die Rekonfiguration von Datenverbindungen schnell vorgenommen werden kann. Im Projektverlauf sollte daher eine standardisierte SAP Manufacturing Integration & Intelligence-Kopplung (SAP MII) mit OPC UA getestet werden; insbesondere Einfachheit, Robustheit, Durchgängigkeit und Möglichkeiten der Standardisierung für unternehmensweite Anwendungen standen im Mittelpunkt der Betrachtungen. Das Thema wurde bei Festo als internes Forschungsprojekt über die Anwendung von OPC UA für die intelligente Maschinensteuerung aufgesetzt. Für diesen ‚Piloten‘ suchte der Technologiekonzern einen Partner, der umfassende OPC-Anwendungserfahrung mitbrachte. Außerdem sollte der IT-Dienstleister in Fragestellungen der horizontalen und vertikalen Integration bis hin zum ERP ganzheitlich beraten können. Den Zuschlag erhält das auf Manufacturing Execution-Systeme (MES) im SAP-Umfeld spezialisierte Softwarehaus Trebing + Himstedt. Der Systemanbieter hatte bereits in MES-Projekten zur vertikalen Integration von der Fertigung ins ERP-System mit Festo zusammengearbeitet und brachte auch im OPC-Umfeld die erforderlichen Kenntnisse für das Pilotprojekt mit.
Nutzungsgrad in Echtzeit erfassen und darstellen
In der ersten Projektstufe wurden in einer Maschinenkopplung zur SPS-Steuerung nur die Signale zur Berechnung der Auslastung über OPC UA erfasst. Diese werden zusätzlich in einem Dashboard visualisiert und nahezu in Echtzeit ausgewertet. Die Faktoren ‚Effizienz‘ und ‚Qualität‘ für eine klassische Betrachtung der Gesamtanlageneffektivität oder ‚Overall Equipment Effectiveness‘ (OEE) blieben in diesem Stadium noch unbeachtet und werden in einem zweiten Teilprojekt angegangen, in dessen Verlauf weitere Informationen sowie der Auftragskontext auf die Maschine geladen werden. Dazu kommt der Konnektor SAP Plant Connectivity (PCO) über OPC UA zum Einsatz. Die direkte Verknüpfung zum Auftrag ist dabei extrem wichtig, um Kennzahlen bis hin zur direkten Berechnung der Wirtschaftlichkeit der einzelnen Bestellung durchführen zu können. Ziel war aber zunächst, lediglich die technische Machbarkeit zu evaluieren.
Vertikale Integration mit ‚Bordmitteln‘
Technologisch wurde die Informationskette zwischen einen OPC UA-Server des Herstellers Siemens, dem SAP PCO-Konnektor und dem Manufacturing-System SAP MII durch das Softwarehaus in enger Zusammenarbeit mit dem Steuerungsbau eines Werkes sowie der Corporate IT realisiert. Inzwischen werden mit dem Konnektor die automatisch erfassten Maschinendaten (MDE) überwacht und bei Veränderungen per Benachrichtigungsfunktion an das Kennzahlenmodul TH Loox KPI gemeldet, welches auf MII-Technologie basiert. Diese OPC-ERP-Kopplung läuft seit dem Start des Projektes stabil und problemlos. „Im Rahmen des Piloten konnte bereits nachgewiesen werden, dass die realisierte Lösung über OPC UA die Zeit für die Anbindung weiterer Anlagen deutlich reduziert“, sagt Lutz Seidenfaden, Head of Information Management Global Factories bei Festo.
