Zusammenspiel von Maschinen, Sensorik und Leitsystem: Für die Integration von Mess- und Steuerungsdaten wird eine Middleware-Schicht aus Software-Agenten zur Verfügung gestellt. Für die Übernahme der Daten aus der Automatisierung in die Produktionsdatenbank können Schnittstellen und Prozessverriegelung per Konfiguration eingestellt werden. Bild: IFM

Sensor- und Maschinenanbindung

Für diese Aufgabenstellung bietet der Elektronik-Anbieter IFM Electronic GmbH über seine neue Tochter IFM Datalink die Linerecorder-Software an. Das System setzt für die Übernahme von Daten aus der Sensorik auf ein eigens entwickelten Schnittstellen-Konzept: Maschinenanbindungen werden mit dem sogenannten Linerecorder-Agenten realisiert. Dazu sind seitens des Anwenders keine Programmierarbeiten nötig, die Lösung wird lediglich per Webinterface konfiguriert.

Diese Agenten stellen ‚intelligente‘ Schnittstellenmodule dar, die bidirektional mit den Anlagen und Sensoren kommunizieren und die Daten in der Produktionsdatenbank ablegen. Sie versorgen die Anlagen mit den notwendigen Informationen, sammeln die Daten aus den Sensoren und können bei Bedarf Daten auch zwischenpuffern. Für die Parametrierung steht eine eigene Benutzeroberfläche zur Verfügung.

Zu den unterstützten Verbindungstypen zählen Kommunikationsprotokolle wie CAN, Modbus, Modbus/TCP sowie TCP/IP-Protokolle. Auch generische Schnittstellen – etwa für Siemens S5- und S7-Steuerungen – werden unterstützt. Hinzu kommen weitere Maschinen- und OPC-Schnittstellen. Außerdem wurden diverse Sensorschnittstellen für das System entwickelt. Dazu zählen beispielsweise IO-Link, Agenten für Ident-Systeme, Agenten für Condition Monitoring Systeme und Agenten für Energiemessungen.

Fokus auf Traceability und Prozesssteuerung

Ein Beispiel für den Einsatz dieser Integrationsschicht stellt die Rückverfolgbarkeit dar: Bei hoher Produktvarianz und sicherheitsrelevanten Produkten müssen die Herstellverfahren dokumentiert werden und der Fertigungsprozess nach vorgegebenen Parametern stattfinden. Daneben muss überwacht werden, dass nur die für den jeweiligen Verfahrensschritt zugelassenen Produkte verarbeitet werden. Dazu kommen Steuerungselemente zum Einsatz, die regeln und sicherstellen, dass ein Produkt über definierte Verriegelungsparameter den korrekten Produktionsablauf nimmt.

Für die Sensorik werden dazu in Kombination mit der Software Prozess-Verriegelungs- Mechanismen definiert und abgesichert, sodass automatisierte Prozesse und Bearbeitungsschritte in die Datensicherung und Traceability einfließen. Die Steuerungssoftware dokumentiert so den Status jedes Produktes während des gesamten Herstellungsverfahrens. So können beispielsweise fehlerhafte Teile bei der Produktion von sicherheitsrelevanten Komponenten sofort aus dem Produktionsprozess ausgeschleust werden.

Condition Monitoring und Energiemanagement

Auf diese Weise können über das Sensornetzwerk wesentliche Produktionskennzahlen für die Fertigungssteuerung und Qualitätsüberwachung erstellt und überwacht werden. Da die Messwerte der Condition-Monitoring-Sensorik sowie Daten aus Steuerungen und Prozessen in einer Datenbank liegen, lassen sich die Informationen per Software verknüpfen und auswerten. Dadurch erhält das Wartungsmanagement Hinweise auf anstehende Wartungsaufgaben und Schwachstellen in den Bearbeitungsprozessen.

In Kombination mit einer Wissensdatenbank können Informationen und Erfahrungen nachhaltig gesichert werden. Auch die Erfassung und Bewertung der Energieverbrauche lässt sich so unterstützen, nicht zuletzt im Hinblick auf die Optimierung der Produktionsanlagen. Eine durchgängige Erfassung, Parametrierung und Konfiguration von Produktionsdaten kann damit zusammen mit zeitgemäßen MES und Leitsystemen Betrieben helfen, ein zuverlässiges und wettbewerbsfähiges Anlagen-Management zu etablieren.

 

Erweiterung hin zum Produktionsmanagement-System

In der von IFM Datalink angebotenen Linerecorder-Software können neben den grundlegenden Schnittstellenfunktionen per Lizenzschlüssel verschiedene Module freigeschaltet werden. Dazu zählen unter anderem Prozessoptimierung, Traceability, Qualitätssicherung, Auftrags- und Prozesssteuerung, Wissenstransfer, Wartungsmanagement, Energiemanagement, Maschinendatenerfassung, Kennzahlenermittlung und Konnektivitiät zu ERP-Systemen. So ist ein stufenweiser Ausbau bis hin zum Manufacturing Execution-System möglich. Diese Struktur spiegelt den generellen Aufbau vieler Softwarelösungen im Produktionsumfeld wider. Entscheidend für viele Produktionsbetriebe ist dabei die Frage, wie und welche Daten in die Produktionsdatenbank gelangen, da die Datenqualität die Auswertungen und Ergebnisse der Software gravierend beeinflussen kann.







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