Umfassende Funktionsverlagerung in die Cloud
Für Automatisierungssysteme wie Roboter bedeutet dies, dass sowohl Roboter- und SPS-Steuerung als auch Mensch-Maschine-Interface in die Cloud verlagert werden. Nur so können Mehrwertdienste wie Simulationen zur Kollisionsvermeidung und Diagnoseprogramme auf alle benötigten Informationen einfach zugreifen. Durch eine cloudbasierte Bereitstellung von Steuerungstechnik treten allerdings auch einige Herausforderungen auf, die gelöst werden müssen. Als größte Hürde ist sicherlich die Kommunikation der Soll- und Istwerte zwischen dem lokalen Automatisierungssystem und der globalen Steuerungstechnik zu nennen.
Sichere Übertragung durch ‚intelligentes‘ Streaming
Aus ökonomischer Sicht sollte die Übertragung dabei über Wide Area Networks (WANs) und Local Area Networks (LANs) erfolgen, um eine kostengünstige Bereitstellung zu ermöglichen. Diese Übertragungskanäle unterliegen jedoch unterschiedlicher Auslastung und damit verbunden wechselnder Latenz und Jitter. Auch hier lohnt sich ein Blick in den Bereich der Consumerelektronik: Intelligente Streamingverfahren stellen Video- beziehungsweise Audioinhalte datenstrombasiert zur Verfügung. Die Wiedergabe erfolgt erst dann, wenn ausreichend Material vorhanden ist, um eine komplette Betrachtung – bei gleich bleibender Versorgung mit Daten – zu ermöglichen. Diese Verfahren müssten zur Sicherstellung einer zuverlässigen Datenübertragung übernommen und anwendungsspezifisch für die industrielle Produktion angepasst werden, um eine unterbrechungsfreie Versorgung des Automatisierungssystems mit Sollwerten zu ermöglichen. Die neunte Ausgabe von Rockwell Automations „State of Smart Manufacturing“ Report liefert Einblicke in Trends und Herausforderungen für Hersteller. Dazu wurden über 1.500 Fertigungsunternehmen befragt, knapp 100 der befragten Unternehmen kommen aus Deutschland. ‣ weiterlesen
KI in Fertigungsbranche vorn
Datenabgleich mit der Steuerungstechnik
Die in der Steuerungstechnik ankommenden Istwerte müssen dagegen mit den ‚Erwartungen‘ der Steuerung zum Zeitpunkt ihrer Entstehung in der Anlage abgeglichen werden. Erste Untersuchungen am Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen (ISW) haben hierfür vielversprechende Ansatzpunkte gebracht. Verschiedene Projekte zeigen Wege auf, wie die Datenübertragung weiter optimiert werden kann, um eine cloudbasierte Steuerung zu realisieren. Sollte trotzdem der Fall eintreten, dass eine Verbindung abbricht, müssen gerade bei kostenintensiven Werkstücken auch lokale Mechanismen existieren, um die Anlage zu verlangsamen oder gar stillzusetzen, ohne dabei das Bauteil zu zerstören. Treffen dann wieder Sollwerte ein, muss die Anlage im Stande sein, die Produktion wieder aufzunehmen, ohne dass beim Anfahrvorgang das Werkstück beschädigt wird. Hier ist noch erheblicher Forschungsaufwand notwendig. Das Manufacturing Execution System (MES) HYDRA optimiert Produktionsprozesse für Fertigungsunternehmen, um Wettbewerbsvorteile zu erzielen. ‣ weiterlesen
MES-Integrator und 360-Grad-Partner für optimierte Fertigung
Vorteile für Wandelbarkeit und Rekonfiguration
Zusammenfassend zeigt sich, dass ein ‚glocalized‘ cyber-physisches System, welches die Sensorik und Aktorik von den Auswertealgorithmen räumlich trennt, deutliche Vorteile Richtung Wandelbarkeit und Rekonfiguration verspricht. Für den Betrieb von Steuerungstechnik in der Cloud sprechen auch ökonomische Überlegungen, da der Einsatz von Cloud Computing für die Steuerung von Fertigungssystemen neben höherer Flexibilität auch Kostenreduktionen verspricht.
