Industrie 4.0 ist ein bewegendes Trend-Thema. Für Betriebe stellt sich damit die Herausforderung, Technologien einzuführen, ohne die gesamte Infrastruktur oder gar den kompletten Maschinenpark zu modernisieren. Prones Automation hat zusammen mit Softproject eine Lösung entwickelt, um Maschinen- und IT-Umgebung auf den Wechsel zur 'Smart Factory' vorzubereiten.

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In der Automation eines Produktionsbetriebes herrscht vielfach ein großer Maschinen- und Anlagen-Mix vor: Von alten Bestandsmaschinen bis hin zu brandneuen Mehrzweckanlagen ist oftmals alles vertreten. Die Maschinen unterscheiden sich zudem meist durch den Hersteller. Hinzu kommen diverse Schnittstellen und unterschiedliche Programmiersprachen. Meist werden die zugehörigen Daten daher in verschiedenen Systemen organisiert. Solche Insellösungen stellen einen Kostenfaktor dar und können Effizienzverluste für die Produktion bedeuten. Mit PIQ.machine.data hat die Prones Automation GmbH vor diesem Hintergrund einen Datenmanager entwickelt, um Produktionsdaten zu erfassen, zu übersetzen und für alle Produktions- und Unternehmensbereiche verfügbar zu machen. Damit kann sich ein Betrieb auch auf Integrationsaufgaben im Kontext einer Industrie 4.0 vorbereiten. Denn die Vernetzung intelligenter Industrieanlagen für mehr Flexibilität zählt zu den Kernvoraussetzungen für die Entwicklung hin zu ‚Smart Factories‘.

Zugriff auf Steuerungsdaten über XML-Adapter

Der Datenmanager basiert auf dem Enterprise Service Bus (ESB) der Business Process Management-Suite (BPM) X4 der Softprojekt GmbH. „Technologien in ihren Fachdisziplinen sind heutzutage enorm ausgereift. Die Fachbereiche jedoch ‚unter einen Hut‘ – oder in technischer Sprache auf eine Plattform – zu bekommen, ist die größte Herausforderung, vor der Industrie 4.0 steht“, sagt Dirk Detmer, Geschäftsführer des Softwarehauses. Bei der Entwicklung der Lösung stand im Mittelpunkt, die Leistungsfähigkeit einer Enterprise-Architektur im Hinblick auf Performance und Handhabbarkeit auf Anwendungen in der Fertigungsindustrie zu übertragen. Die Middleware greift dazu über sogenannte Adapter-Daten aus der Steuerungsebene ab. Derzeit stehen mehr als 200 dieser Anbindungen zur Verfügung. Die Informationen werden im XML-Format zur Verfügung gestellt, damit kann über die Middleware als Bindeglied die Produktion online eingesehen werden – vom Zustand der Maschinen, dem Fortschritt der laufenden Produktion bis hin zu den Qualitätsdaten der einzelnen Produkte. Auf dieser Datenbasis können auch Trendanalysen generiert werden. Die Applikation wurde als dynamisches System entwickelt, um eine einfache Schnittstellenentwicklung zu unterstützen: Innerhalb der Middleware erfolgt auch die Konfiguration von Prozessen mittels XML-Code. Dabei soll das System auch mit großen Datenmengen ohne Probleme umgehen können: „Jede Information, die wir von der Maschine erhalten können, ist unternehmensweit verwertbar“, sagt Prones-Geschäftsführer Jochen Weber.

Systemeinsatz in der Automobilproduktion

Wie die Lösung arbeitet, zeigt ein Projekt bei einem Automobilzulieferer: Mit der Einführung der Middleware werden sämtliche Maschinen – vom Wareneingang über die Produktion bis hin zum Warenausgang – in einer Plattform abgebildet. Dabei werden Parameter und Programme automatisiert an die Produktionsmaschinen übertragen und im Gegenzug Statusinformationen und Messwerte von den Maschinen abgerufen. Die aktuelle Integration der Lösung umfasst auch eine Anbindung an das zentrale Energiedaten-Management. „Smart Factory bedeutet nicht nur, dass die Industrieanlagen intelligenter werden, sondern dass man sie auch leichter managen kann“, erläutert Weber.

Werkzeug für dynamische Vernetzung

„Die Produktion wird auch in Zukunft, immer mit proprietären Lösungen arbeiten. Es ist noch nicht realistisch, unterschiedlichste Maschinen von verschiedenen Herstellern mit einer übergreifend standardisierten Software zu erhalten“, sagt Weber. Daher sei es wichtig, eine übergeordnete Basis zu bilden, um Prozesse, Maschinenpark und IT-Ebene zusammenzuführen. „Nur wenn wir flexibel bleiben, können wir die Strukturen, die wir im Betrieb und auch über die Software vorgeben, auch zukünftig abbilden“, erläutert der Geschäftsführer. So sei auch die Integration neuer Werke über die Lösung mit wenig Aufwand verbunden. Dabei verfolgt die Middleware eigentlich ein altes Konzept. Als großen Vorteil des ESB-Einsatzes führt Weber entsprechend den Rückgriff auf aktuelle Technologien und Programmiersprachen sowie die Möglichkeit zu deren dynamischer Verknüpfung an.

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