Anzeige
Anzeige
Beitrag drucken

Standortbestimmung in Echtzeit

Funkbasierte Ortung im Produktionsumfeld

Verteilte Wertschöpfungsketten und steigende Anforderungen an die Produktionseffizienz stellen IT-Systeme auf dem Shop Floor vor neue Herausforderungen. Speziell die Integration neuer Datenquellen wird derzeit intensiv diskutiert. Die Automobilindustrie nutzt im Rahmen des IT-gestützten Produktionsmanagement seit einiger Zeit Echtzeit-Ortungsdaten im Ultrabreitbandbereich, um Fertigungsprozesse weiter zu verbessern.

Im Produktionsumfeld können vielfältige Ortungsdaten anfallen, die von der Zuordnung einer Materialbewegung über eine Bearbeitungsstation bis zu komplexen Detailinformationen etwa zu Rüstvorgang oder Materialbearbeitung reichen. Der Rückgriff auf Echtzeitdaten verspricht dabei den Vorteil, dass der Weg von Komponenten durch den Fertigungsprozess anhand ihres tatsächlichen Aufenthaltsortes im Manufacturing-System überwacht und gesteuert werden kann. Bilder: Ubisense AG

IT-Systeme können nur dann optimal arbeiten, wenn sie jederzeit korrekte und durchgängige Informationen aus dem realen Fertigungsgeschehen erhalten. Das gilt insbesondere für die echtzeitbasierte Produktionsplanung und -steuerung in Manufacturing Execution-Systemen (MES). Dieses Funktionsspektrum unterstützt klassischerweise die Erfassung, Aufbereitung und Einbindung von Betriebs-, Maschinen-, Personal-, Prozess- und Produktdaten. Neuerdings werden in Fertigung und Montage auch Echtzeit-Ortungsdaten genutzt, um den Überblick zu laufenden Prozessen zu erhöhen und zusätzliche Optionen für eine automatisierte Steuerung zu gewinnen. Vorreiter in diesem Bereich ist die Automobilindustrie, doch auch andere Segmente der Fertigung können von der Einbindung ‚räumlicher Intelligenz‘ in vorhandene Steuerungssysteme profitieren. Die Wahl und der Nutzen des Ortungssystems hängen allerdings stark von den konkreten Aufgabenstellungen ab.

Ortung und Identifikation im Rahmen von Fertigungsprozessen

Grundsätzlich können Ortungsdaten Auskunft darüber geben, wo sich bestimmte Objekte zu einem bestimmten Zeitpunkt befinden beziehungsweise in der Rückverfolgung befunden haben. Diese Informationen können abhängig vom Ortungssystem unterschiedlich differenziert sein. Entsprechende Daten reichen von ganz einfachen punktuellen Zuordnungen, die etwa das Eintreffen eines Objekts an einer Bearbeitungsstation beschreiben, bis hin zu komplexen dynamischen Detailinformationen wie ‚Schraubwerkzeug X befindet sich im Kofferraum von Fahrzeug Y‘. Ortungsdaten können dementsprechend überall dort sinnvoll genutzt werden, wo einzelne Objekte – Waren, Rohstoffe, Halbfertigfabrikate, Endprodukte oder auch Betriebsmittel – einen definierten Prozess durchlaufen, an bestimmten Positionen bestimmte Arbeitsschritte ausgeführt und diese dokumentiert werden müssen. Die Integration von Ortungsdaten in vorhandene MES ist damit prinzipiell für die gesamt diskrete Fertigung von Interesse. Umso mehr, wenn größere Stückzahlen produziert werden, die sehr variabel und individuell sein können. Bei der Systemwahl stellt sich die Frage, ob und in welcher Form die räumliche Dimension für die Effizienz und Qualität der einzelnen Prozessschritte entscheidend ist. Handelt es sich um eine Fließfertigung mit einer Montagelinie, sind für die produktionsnahe IT auf den ersten Blick nur relativ begrenzte räumliche Informationen erforderlich, um den Prozess zu steuern: Das Produkt wird beim Einfahren in die Station identifiziert – ‚Objekt XY ist jetzt hier‘ – und mit seiner Produktionsnummer angemeldet. Die Geräte der Station holen die Verbau-Information nach der Stückliste beim MES ab und werden entsprechend eingestellt. Ein weiterer Anwendungsfall ist die Endmontage, in welcher die fertig gemeldeten Daten von den Geräten der Station eingesammelt, mit Sollwerten verglichen und an die Produktionsmanagement-Software zurückgemeldet werden.

Werden an der Linie jedoch Werkzeuge einsetzt, deren Position am Produkt aus Qualitätsgründen kontrolliert werden muss, ist eine exakte dreidimensionale Ortung von Produkt und Werkzeug erforderlich. Vergleichbar komplexe Prozesse sind Fertigungsprozesse nach ‚Job-Shop‘ oder ‚Flow-Shop‘ in einem Maschinenpark, etwa die Produktion von Zahnrädern für Getriebe, die verschiedene Stationen jeweils an spezialisierten Maschinen durchlaufen. Auch hier sind entsprechend differenzierte Ortungsdaten erforderlich, denn der Prozessablauf ist je nach Produkt sehr individuell: Ein Produkt muss nicht alle Maschinen anlaufen, aber typischerweise eine Reihenfolge einhalten. Hier können durchgängige Echtzeit-Ortungsdaten sehr wirksam genutzt werden, um zuverlässige IT-gestützte Abläufe und konstante kurze Durchlaufzeiten im Sinne eines ‚One-Piece-Flow‘ zu gewährleisten, da der Durchlauf der Komponenten durch den Prozess anhand ihres tatsächlichen Aufenthaltsortes im MES automatisiert überwacht und gesteuert werden kann. Ähnliches gilt für Finishing- oder Nacharbeitsprozesse: Auch hier sind die Produkte frei beweglich und fahren in der Regel nach einem definierten Ablauf Stationen an, wobei es nötig sein kann, dass Prozessschritte wiederholt oder geändert werden. Die Herausforderung einer effektiven Steuerung des Gesamtprozesses und der Kapazitätsverwaltung der Anlage kann durch exakte Echtzeit-Ortungsdaten erheblich besser gemeistert werden als durch eine manuelle oder halbautomatisierte Erfassung – beispielweise, indem das Ortungssystem eine Änderung im Ablauf automatisch an das IT-System weitergibt.


Das könnte Sie auch interessieren:

PerfectPattern hat die kostenlose Basisversion von Insights App vorgestellt. Mit der Software können Prozessingenieure, Produktionsexperten und Datenwissenschaftler die von PerfectPattern entwickelte KI-Technologie Aivis nutzen, um Einblicke in Produktionsprozesse zu erhalten.‣ weiterlesen

Die Buss-Unternehmensgruppe ist in vielen unterschiedlichen Geschäftsfeldern tätig. Eine Herausforderung, stand doch ein Wechsel des ERP-Systems ins Haus - mit mehr als 80 Unternehmen innerhalb der Gruppe. Gemeinsam mit dem IT-Dienstleister Sven Mahn IT gelang es, das Projekt innerhalb von 14 Wochen umzusetzen.‣ weiterlesen

Werden neue Technologien wie beispielsweise künstliche Intelligenz Teil des Arbeistalltages wünscht sich ein Großteil der unter 31-Jährigen, darüber informiert zu werden. Dies geht aus einer Studie des IT-Security-Anbieters Kaspersky hervor. Auch ein menschliches Antlitz könnte laut Studie für mehr Akzeptanz sorgen.‣ weiterlesen

Schlechtere Stimmung als noch im Juni. Geschäftsklima-Index des Ifo Instituts hat in der aktuellen Erhebung im Vergleich zum Vormonat nachgegeben.‣ weiterlesen

Die Sprints zu Covid19-Impfstoffen zeigen den Leistungsdruck, unter dem die Technologieentwicklung steht. In kürzester Zeit sollen Forscher und Ingenieure Lösungen für die kritischen Probleme unserer Zeit finden. Der Accelerated-Discovery-Ansatz soll helfen, Forschungs- und Entwicklungsprozesse mit KI, Hybrid Cloud und schließlich Quantencomputern um das zehn- bis hundertfache des heute Möglichen zu beschleunigen.‣ weiterlesen

Trebing + Himstedt hat die Partnerschaft mit Celonis bekanntgegeben. Die Unternehmen wollen zukünftig beim Thema Process Mining zusammenarbeiten.‣ weiterlesen

Im Rahmen einer Partnerschaft wollen Crate.io und Zühlke zukünftig gemeinsam an Smart Factory- und Industrie 4.0-Lösungen arbeiten.‣ weiterlesen

Die Dualis GmbH IT Solution hat für Lean-Manufacturing-Aufgabenstellungen ein Add-on zur 3D-Simulationsplattform Visual Components entwickelt. Basierend auf Process Modelling können damit automatisch branchengängige Standardized Work Sheets generiert werden.‣ weiterlesen

Um verschiedene Daten aufzubereiten und den Mitarbeitern nutzenbringend bereitzustellen, ist nicht immer ein großes IT-Projekt nötig. Wer schnell Daten für die Beschäftigten visualisieren möchte, sollte sich einmal näher mit Dashboards befassen.‣ weiterlesen

Die Simulation am digitalen Zwilling macht die Inbetriebnahme von Anlagen und Maschinen mit automatisierten Bewegungen sicherer. Fehler fallen früher auf und können behoben werden, bevor die Anlage aufgebaut ist. So lassen sich Schäden und Verzögerungen vermeiden. Auch als Schulungstool für Bediener und Programmierer ist die digitale Maschine hilfreich.‣ weiterlesen

ISPE, APV, Concept Heidelberg und die VDI/VDE Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik richten am 30. November bis zum 1. Dezember 2021 im Dorint Kongresshotel in Mannheim die 14. Offizielle GAMP 5 Konferenz aus.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige