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Web-basierte Manufacturing-Software

Zehn Anforderungen an weltweit eingesetzte Manufacturing-Systeme

Virtuelle Analysen immer größerer Datenmengen ermöglichen heute eine Fabriksteuerung in Echtzeit auf Tablet und Smartphone – in allen Sprachen, für alle Zeitzonen. Dafür ist der Einsatz leistungsfähiger Shopfloor-Technologie erforderlich. Zehn Anforderungen an die Manufacturing-IT liefern Einblicke, worauf bei der Wahl einer geeigneten Lösung zu achten ist.

Bild: Forcam GmbH

Industrie 4.0-Technik kommt zunehmend auf dem Markt an. Die Digitalisierung schreitet voran und beeinflusst Wertschöpfungsketten. Die Vernetzung von Produkten, Produktion oder Prozessen betrifft jedes fertigende Unternehmen. Auch der Fabrikmanager muss Veränderungen einleiten, um mit der digitalen Revolution Schritt zu halten. Die technologische Seite bringt Professor Michael ten Hompel vom Dortmunder Fraunhofer-Institut auf die Formel: „Künftig kein Geschäft mehr ohne App.“ Die IT ist erfolgskritisch geworden. So lassen sich heute Teile, Maschinen und Fabriken mobil und weltweit überwachen und steuern. Für eine solche technologische Transformation der Fabrik wird eine neue IT-Generation benötigt.

Herkömmliche Manufacturing Execution-Systeme (MES) sind dazu nicht mehr leistungsstark genug. Eine moderne Shopfloor-Technologie misst und visualisiert die Leistung von Maschinen und Anlagen webbasiert in Echtzeit. Es entsteht die transparente Fabrik. Fehler und Verschwendungen können sofort beseitigt werden, weil die Produktion virtuell gespiegelt wird und es cyber-physische Systeme ermöglichen, die Leistung, Verfügbarkeit und Qualität der Anlagen virtuell zu analysieren und real zu optimieren. Zudem arbeitet Shopfloor-Technologie grenzüberschreitend an vielen Standorte gleichzeitig, also unabhängig von unterschiedlichen Sprachen, Zeitzonen und Rechneruhren. Um Potenziale im Wettbewerb zu heben, sollten Verantwortliche auf Technologie zu setzen, die folgende zehn Kriterien erfüllt.

Faktor Konnektivität

Die meisten Fabriken arbeiten mit heterogenen Maschinenparks. Die Manufacturing IT sollte in der Lage sein, die Signale aus Anlagen unterschiedlicher Hersteller und Jahrgänge via Plug-Ins, Sensoren und zertifizierte Adapter zu erfassen, in eine Einheitssprache zu übersetzen und auf einer Plattform mit allen relevanten Systemen zusammenzubringen. Für die Schnittstelle Maschine-Web spielt dabei der internationale Standard ‚MTConnect‘ eine immer größere Rolle. Durch zuverlässige Maschinenanbindung und vertikale Integration aller Daten zwischen Shop- und Topfloor auf einer Plattform entsteht eine globale Skalierbarkeit.

Faktor Verfügbarkeit

Wenn die eingesetzte Shopfloor-Technologie webbasiert ist, können Anwender und Anlagen weltweit über das Internet kommunizieren. Daten und Anwendungen lassen sich auf einem zentralen virtuellen Server in der Cloud vorhalten. Die Nutzer benötigen für den Systemzugriff nur noch browserfähige Endgeräte, die sich mit dem Server verbinden.

Faktor Sicherheit

Die Arbeit mit Produktionsdaten muss höchsten Sicherheitsanforderungen genügen. Unternehmen, denen das Web als Public Cloud nicht sicher genug ist, haben die Wahl zwischen zwei weiteren Varianten: Bei einer ‚Private Cloud‘ befindet sich die Server-Plattform im Unternehmen. Bei einer ‚Hybrid-Cloud‘ können Unternehmen neben eigenen IT-Architekturen abgegrenzte Server-Räume bei Dienstleistern nutzen. Hybrid-Clouds dürfte die Zukunft gehören, weil Unternehmen mit ihnen Kosten und Risiken minimieren. Dass zeigt sich in reduzierten IT-Kosten aufgrund externer Plattform-Services als auch durch reduzierten Installations-Aufwand durch Nutzung von ‚Software as a Service‘ (SaaS).

Faktor Schnelligkeit

Um große Datenvolumina in Echtzeit analysieren und visualisieren zu können, setzen erste Anbieter auf eine Kombination aus hauptspeicherbasierter In-memory-Technologie und Complex Event Processing (CEP). In-memory-Technologie verarbeitet die Daten direkt im Hauptspeicher und greift auf klassische Datenspeicher meist nur noch für Block-Sicherungsvorgänge zu. Dies sorgt für Zugriffszeiten, die um 100er-Faktoren höher liegen als traditionelle Ansätze. Die CEP-Technologie stammt aus dem Hochfrequenzhandel der Finanzwelt und ermöglicht komplexe Verknüpfungen, nachträgliche Anpassungen und wiederholte Interpretationen.

Faktor Cyber-Realität

Industrie 4.0-Projekte zielen im Kern darauf ab, ein cyber-physisches System (CPS) zu erschaffen – ein System, welches die reale, physische Produktionswelt in Echtzeit virtuell abbildet. Mit solchen Spiegelbildern können Unternehmen Abläufe analysieren und optimieren, was den Kern von Smart Factories ausmacht. Nur eine Infrastruktur, die die gesamte Produktion umfassend abbildet, ermöglicht eine lückenlose Rückverfolgbarkeit aller Prozesse und Produkte, eine der Voraussetzungen für das schnelle und sichere Finden und Abstellen von Fehlern.


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