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Connected Factory Exchange

Konnektivität per Raspberry Pi

Maschinenhersteller integrieren zunehmend den CFX-Standard in neue Maschinen, um so den Datenaustausch zu verbessern. Ältere Modelle unterstützen CFX selten, doch auch dafür gibt es Lösungen.

Bild: ©industrieblick/stock.adobe.com

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Der Connected Factory Exchange-Standard (CFX) der US-amerikanischen Standardisierungsorganisation IPC (früher für: Institute of Printed Circuits) lässt Industriemaschinen in einer sicheren, IIoT-basierten Plug-and-Play-Umgebung kommunizieren. Viele Anwender arbeiten aktuell daran, auch ältere Maschinen per CFX anzubinden, um Transparenz und Kontrolle in die Fertigung zu bringen.

Neue Standards auf alten Maschinen

Doch ist es realistisch, etwas Neues auf alte Dinge anzuwenden? Windows 11 läuft beispielsweise nur auf PCs neueren Datums. Viele PCs wanden demnach auf den Schrott oder laufen weiter mit ihren alten Windows-Versionen. Nun sind PCs leichter als Industriemaschinen zu ersetzen, die oft mehr als 25 Jahre funktionieren. Mit zunehmendem Einsatz von Computern in der Fertigung wurden immer wieder Versuche unternommen, Informationen zu extrahieren oder eine Art Fernsteuerung von Maschinen einzurichten, die nicht kommunikationsfähig waren. Dabei wurden die Maschinen oft beschädigt oder waren nicht mehr einsatzfähig. Per Open-Source-Software Development Kit kann CFX ­jedoch mit ein wenig Entwicklungsaufwand bereitgestellt werden. Durch die einheitliche Datensprache wird keine Middleware benötigt. Zwar können Daten auch mit proprietären Hardwarelösungen extrahiert werden. Allerdings kann die Entwicklung, die Wartung und die Anschaffung dieser Lösungen kostspielig sein.

Raspberry Pi als Lösung

Die Open-Source-Lösung setzt sich aus einem Raspberry PI und einer Firmware auf Basis des CFX-SDK zusammen. Der Raspberry-Computer verfügt über modulare E/A-Verbindungen, die die CAN-BUS-Schnittstelle nutzen. Kleine CAN-Module können um eine Zielmaschine herum platziert werden, wobei jedes Modul mit Sensoranschlüssen ausgestattet ist, die Informationen über die verschiedenen Maschinenvorgänge ­liefern. Das ist nicht-invasiv und kann ohne elektrische Verbindung zur Maschine erfolgen. Durch den Griff zur Open Source-Software müssen für unterschiedliche Maschinen oft keine unterschiedlichen Module entwickelt werden. Diese Lösung kann dann unterschiedlich eingesetzt werden:

  • Produzierende Unternehmen können die Lösung verwenden und sCFX-Schnittstellen für ihre Geräte erstellen, die von keinem CFX-Anbieter unterstützt werden.
  • Maschinenhersteller können die Lösung verwenden, um zugelassene CFX-Boxen zu erstellen und CFX-Lösungen für Maschinen anzubieten, die nicht nativ mit CFX-Software allein unterstützt werden können.
  • Hersteller von Hardware-/Softwarelösungen können standardbasierte CFX-Maschinenverbindungsdienste für eine Reihe von Geräten anbieten.

Der Schlüssel zum Erfolg dieses Projekts liegt in der Einbeziehung vieler Beteiligten — darunter Endnutzer, Maschinenhersteller und Lösungsanbieter. Es ist bereits ein kleines Team beteiligt, zu dem Experten aus dem Raspberry Pi-Designteam, dem britischen Manufacturing Technology Centre (MTC), von MES-Anbietern und dem IPC gehören. Die Initiative will die digitale Fertigung in Bereichen erschließen, in die die native CFX-Software allein nicht vordringen kann. Die Bereitstellung von Open-Source-Hardware-Design, – Komponenten und -Software bedeutet, dass sich das CFX-Anwendungsspektrum erweitert. Die Beteiligten möchten Maschinenhersteller ermutigen, auch ältere Maschinen dahingehend zu erweitern.


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