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Von der Bedienung bis zur vertikalen Integration

Die Zukunft mitgestalten

Industrie 4.0 steht für eine neue Form der Organisation und Steuerung der Wertschöpfungskette über den Lebenszyklus von Produkten. Basis ist die Verfügbarkeit relevanter Informationen in Echtzeit durch Vernetzung aller beteiligten Instanzen sowie die Fähigkeit, aus Daten einen optimalen Wertschöpfungsfluss abzuleiten.

Bild: ABB Automation

Nach der frühen Industrialisierung, dem Maschinenzeitalter und der Mikroelektronik sollen reale und virtuelle Welt künftig zu einem ‚Internet der Dinge‘ verschmelzen. Geräte, Automatisierungstechnik, Warenwirtschaftssysteme und Wartungsmanagement werden dabei über das Internet zu sogenannten ‚Cyber-Physical Systems‘ vernetzt. Der Technologieanbieter ABB geht davon aus, dass die produzierende Industrie so die zunehmend individualisierten Kundenwünsche erfüllen und gleichzeitig bis zu 30 Prozent mehr Produktivität erreichen könnte.

Mehrwert durch umfassende Anlagendaten

Das Potenzial der Industrie 4.0 zeigt der Blick auf das Krisenmanagement in einer Produktionsanlage: Ein Anlagenfahrer erhält eine Störungsmeldung und benötigt Informationen aus unterschiedlichen Systemen. Doch diese liegen zum großen Teil nicht in Echtzeit vor. In Zukunft sollen ihm relevante Informationen vom Antriebsmotor bis zur Gesamtanlage, von der Produktqualität bis zur Energieintensität der Anlagenfahrweise zur Verfügung stehen. Maschinen und Produktionsmittel sind dann mit technischer Intelligenz – den ‚eingebetteten Systemen‘ – ausgestattet und aufeinander abgestimmt. Doch die Daten laufen aus verschieden Kanälen auf, zudem schicken manche Geräte alle 100 Millisekunden Daten, andere alle 30 Minuten. Ein cyber-physikalisches System ist in der Lage, diese Informationen auszuwerten, in Bezug zu setzen und so jederzeit ein Gesamtbild über den Zustand der Anlage zu vermitteln. Der Technologieanbieter plant, vor diesem Hintergrund nicht nur Informationen über Geräte zusammenzutragen, sondern aus dem integrierten Wissen Dienstleistungen auf verschiedenen Ebenen zu entwickeln, um die Optimierung von Produktionsprozessen durch Einsatzplanung, gerätespezifische Empfehlungen und höhere Leistungsfähigkeit zu unterstützen.

Intuitive Bedienung gewinnt an Bedeutung

Einen entscheidenden Faktor stellt dabei der intuitive Zugriff auf Informationen dar. Denn ‚Digital Natives‘, die mit Computer, Smartphone und sozialen Medien aufwachsen, sind die Anlagenfahrer und Produktionsleiter von morgen. Social Media-Elemente werden im industriellen Alltag gang und gäbe: Per Smartphone wird schnell ein Foto gemacht, um Sachverhalte zu dokumentieren oder zur Erklärung ein Screenshot verschickt. Diese Leichtigkeit kann zielführend bei der Gestaltung zukünftigen Leitwarten sein. In der ABB-Forschung wurde ein Prototyp entwickelt, der Social Media-Ansätze in das Leitsystem 800XA integriert. Das System enthält eine Vielzahl von Funktionen, die der Hersteller unter dem Schlagwort ‚Power of Integration‘ der Vision Industrie 4.0 zuordnet. Dazu zählen eine Anlagenvisualisierung, ein umfangreiches Alarmmanagement sowie Zugang zu zentralen Informationen der Prozessautomation, der Prozesselektrifizierung sowie des Strom- und Sicherheitsmanagements. Auf diese Weise kann jedes Automatisierungsgerät der Anlage eine eigene ‚Homepage‘ erhalten, auf der etwa Messwerte, Wartungshistorie und Kommentare von Anlagenfahrern abrufbar sind. Notizen, Fotos und Screenshots können Anlagenkomponenten zugeordnet, geteilt und kommentiert werden.

Als zweite Technologie erlaubt die Anbindung eines Kinect-Sensors an die Leittechnik die Interaktion per Gesten. Gerade bei schwierigen Prozessstörungen können Anlagenfahrer, Schichtleiter und Prozessingenieure vor einem Großbildschirm innerhalb der Prozessgrafik navigieren. Die Vernetzung reicht in Industrie 4.0 jedoch weit über die Produktionsanlage hinaus. Denn viele Kenngrößen kommen aus Warenwirtschafts- oder Betriebsführungssystemen und natürlich dem Prozessleitsystem. Die Produktionssysteme sind damit vertikal von der Feld- bis zur betriebswirtschaftlichen Ebene vernetzt, horizontal zu verteilten Wertschöpfungsketten verknüpft und funktional für Menschen mit unterschiedlichen Aufgaben verbunden. Der Mensch erweitert so durch technische Unterstützung seine Fähigkeiten.

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