Ein Ziel dem Weg zu Industrie 4.0 ist der automatisierte Datenaustausch zwischen Maschinen – trotz verschiedener Protokolle und über Automatisierungsebenen hinweg. Dazu braucht es eine gemeinsame Sprache, standardisierte Datenmodelle und vereinheitlichte Schnittstellen.
Bild: NetApp Deutschland GmbH
Steckte das Thema Datenanalyse im IoT-Umfeld seit Längerem noch in der Forschungs- und Proof-of-Concept-Phase, gelingt allmählich der Sprung in die Praxis. Der Begriff Predictive Maintenance, also die abnutzungsorientierte Instandhaltung ohne feste Wartungszyklen, steht dabei oft als erstes Ziel im Vordergrund. Der Schritt von starren Wartungsintervallen hin zu einer bedarfsgerechten Wartung mittels datenbasierter Algorithmen kann Kosten optimieren und gleichzeitig die Verfügbarkeit von Anlagen erhöhen. Um datenbasierte Produktionsmodelle zu realisieren, braucht es eine nahtlose Kommunikation innerhalb der industriellen Infrastruktur des Unternehmens, also zwischen der IT und der OT, und im nächsten Schritt die Einbeziehung der Lieferkette. Dabei genügt es nicht, die Daten verfügbar zu machen. Um sie zu einem Prozessabbild zusammenzufügen, das eine Lieferkette vollständig digital beschreibt, müssen Daten von verschiedenen Geräten unterschiedlicher Hersteller und Fertiger aufbereitet und über eine gemeinsame Schnittstelle für die weitere Analyse, Applikationen und Verarbeitungen zur Verfügung gestellt werden. Das Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE und weitere Industrie- und Forschungspartner entwickeln seit 2016 zu diesem Zweck die Open-Source Middleware Eclipse BaSyx.
BaSyx ist kein neuer Kommunikationsstandard, vielmehr versteht sich die Middleware als zwischengeschalteter Übersetzer. Möglich wird dies mit Hilfe der Verwaltungsschale. Diese definiert eine einheitliche, standardisierte Schnittstelle und Datenmodelle. In der Praxis wird so die Kommunikation zwischen proprietären Geräten verschiedener Hersteller entlang der Lieferkette möglich. Es entsteht ein Maschinennetzwerk mit beiderseitigem digitalem Informations- und Befehlsfluss. Auf Grundlage der Middleware BaSyx können Unternehmen daher digitale Zwillinge ihrer Produktionsanlagen, Produkte und Prozesse erstellen, die alle erforderlichen Informationen abbilden. Diese komplettieren die oft schon vorhandenen dreidimensionalen Abbilder von Fertigungshallen und ermöglichen die Simulation von Abläufen und Prozessen. Damit können komplexe Produktionsentscheidungen wie Änderungen an Fertigungsprozessen oder die Integration neuer Arbeitsstationen und Ressourcen zunächst ohne Einfluss auf die laufende Produktion auf ihre Auswirkungen und Wirtschaftlichkeit überprüft werden. Änderungen an Prozessen werden beschleunigt und unwirtschaftliche Experimente vermieden. Eclipse BaSyx erlaubt neben der Integration unterschiedlicher Maschinen, Standards, Protokolle und Datenquellen auch die bi-direktionale Kommunikation. Wenn gewünscht, können Änderungen an dem digitalen Zwilling so in den Fertigungsprozess zurückwirken. Änderungen in der Produktion können so effizienter durchgeführt werden und oft die kostenintensive Anpassung auf der Steuerungsebene ersparen. Da solche Änderungen heute meist nur während eines Stillstandes der Produktion vorgenommen werden können, ist Eclipse BaSyx als Schlüssel zu einer wandelbaren Produktion mit kleinen Losgrößen zu verstehen. Die anfallenden Daten machen eine durchdachte Datenverarbeitung und -sicherung unverzichtbar.
Die Strategie zur Verarbeitung und Sicherung von Daten hängt vom Anwendungsfall ab. Die sehr datenintensive Echtzeit-Qualitätssicherung benötigt etwa die Auswertung von Bild- oder Videodaten mit geringer Latenz, um die Taktrate der Produktion nicht zu beeinflussen. Zusammen mit der oft nur geringen verfügbaren Bandbreite müssen Daten nah am Entstehungsort ausgewertet werden. Dafür braucht es spezielle Soft- und Hardware. Die errechneten Ergebnisse hingegen müssen in das lokale Rechenzentrum oder die Cloud übertragen und gesichert werden. Dafür entwickelte Anwendungen, etwa NetApp Astra, verwalten die Applikationsdaten für Kubernetes und liefern Speicherplatz für Cloud-native- und On-Premises-Anwendungen. Mit einer Sicherung aus der Snapshot-Technologie können diese Informationen beispielsweise für Anwendungen bereitgestellt werden, darunter Teststellungen, Entwicklungsumgebungen, Datenschutz und -wiederherstellung sowie Cloud-Integration. Auf diesem Weg lassen sich digitale Zwillinge replizieren und in einer neuen Test- oder Entwicklungsumgebung nutzen, ohne die gesamten Daten kopieren zu müssen. Auch Ausfall- und Wiederherstellungsszenarien müssen anwendungsspezifisch erfolgen. Daten in lokalen oder zentralen Zwischenspeichern zu sichern ist dabei die Grundlage für den störungsfreien Betrieb im Alltag. Das ist eine wachsende Herausforderung, da sowohl Datenübertragungsraten als auch Datenproduktionsraten stetig ansteigen. Wie BaSyx dabei die Integration von digitalen Datenmodellen in das IIoT ermöglicht, zeigt das Beispiel mit SAP-Software.
Auf dem E-Commerce-Markt werden immer mehr maßgeschneiderte Lösungen für Endkunden angeboten. Deshalb sind Produktkonfiguratoren zu einem wichtigen Instrument für Onlinehändler geworden. So haben die E-Commerce-Experten von netz98 für den Spezialisten Maschinenbau Feld einen 3D-Produktkonfigurator entwickelt, der dessen Stahlprodukte greifbar visualisiert und zu mehr Conversions führt.‣ weiterlesen
Damit die Verschmelzung beispielsweise von BaSyx und SAP-Programmen funktioniert, müssen zuvor je nach genutzter Technologie verschiedene Applikationen und Anwendungsszenarien bedacht werden. So kann ein Objektdatenspeicher die durch BaSyx standardisierten und mit Metadaten angereicherten Informationen übernehmen. Die aus unterschiedlichen Quellen stammenden digitalen Daten können dann mittels Metadaten zur Verarbeitung neu zusammengestellt und über standardisierte Schnittstellen sowohl lokalen als auch cloudbasierten SAP-Anwendungen bereitgestellt werden.
Die Konvergenz von IT und OT führt zu neuen vielversprechenden Strategien im Produktionsumfel. Predictive Maintenance oder besonders wandelbare Produktionen sind hervorragende Beispiele dafür. Heute schon werden diese datenbasierten Modelle in vielen Bereichen eingesetzt und stellen eine wichtige Grundlage für zukünftige Systeme dar. Wenn künstliche Intelligenz wie Machine Learning weiter an Bedeutung gewinnt, sollten Produzenten die infrastrukturellen Grundlagen für solche Rollouts bereits geschaffen haben.
Infineon leitet das europäisches Forschungsprojekt EECONE, das Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft in der Elektronikindustrie fördern soll. Insgesamt sind 49 Partner beteiligt.‣ weiterlesen
Mercedes-Benz will mit dem Werk im baden-württembergischen Rastatt eine Blaupause für weitere Werke schaffen. Der Autobauer hat dort unter anderem eine neue Produktionslinie mit digitalen Simulationstechniken umgerüstet.‣ weiterlesen
Die MES-Software von Forcam kann zukünftig in der Cloud-Infrastruktur des Cloud-Spezialisten Continum betrieben werden. Beide Unternehmen haben dazu eine strategische Partnerschaft vereinbart.‣ weiterlesen
Im Centre for European Research in Trusted AI (Certain) wollen die Beteiligten Technologien entwickeln, bei denen vertrauenswürdige künstliche Intelligenz einen Schwerpunkt bildet. Der Projekt-Kick-off fand nun in Saarbrücken statt.‣ weiterlesen
Patentanmeldungen im Bereich der additiven Fertigung (3D-Druck) sind zwischen 2013 und 2020 mit einer durchschnittlichen jährlichen Rate von 26,3 Prozent gestiegen. Wie das Europäische Patentamt weiter berichtet, wurden seit 2001 weltweit mehr als 50.000 bedeutende Erfindungen im Zusammenhang mit 3D-Druck-Technologien als internationale Patentfamilien (IPF) veröffentlicht.‣ weiterlesen
570 Aussteller präsentieren vom 3. bis zum 5. Oktober im dänischen Herning Innovationen für die europäische Industrie. Rund 100 Aussteller kommen aus Deutschland.‣ weiterlesen
Nach Proelia, IambOO und Giuneco hat der Softwareanbieter Remira mit Optisoft und Gea Soft zwei weitere Unternehmen in Italien übernommen.‣ weiterlesen
Zsuzsanna Friedl wird HR-Chefin bei T-Systems und löst zum 1. Januar Georg Pepping ab, der das Unternehmen verlässt.‣ weiterlesen
Der Robotikspezialist Exotec hat Christian Eberle zum Maintenance Director für Zentraleuropa ernannt. Der studierte Maschinenbauer war zuletzt für Amazon tätig.‣ weiterlesen
Check Point Software Technologies hat in der ersten Hälfte des Jahres 2023 einen massiven Anstieg von DDoS-Angriffen (Distributed Denial of Service) beobachtet. Die Attacken haben dabei ein neues Niveau an Raffinesse, Häufigkeit und Umfang erreicht, mit dem sich Unternehmen nun auseinandersetzen müssen.‣ weiterlesen
Mittelständische Unternehmen investieren selbst in schwierigen Zeiten in Microsoft-Technologien, weil sie überzeugt sind, dass ihre Mitarbeiterproduktivität steigt und sich ihre Kostenstruktur bessert. Microsoft hat mit dem Microsoft-Partner-Network ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. Für unsere Leser gibt die Microsoft-Partnerübersicht in Ausgabe Juli/August der IT&Production Tipps für die Suche nach einer geeigneten Branchen- oder Speziallösung im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Auf der Suche nach Innovation, nach neuen Lösungen und der Abgrenzung zum Mitbewerb vernetzen sich zunehmend mehr Unternehmen mit externen Experten und Partnern. SAP hat mit dem SAP-Ecosystem ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. In der Maiausgabe der Fachzeitschrift IT&Production erhalten unsere Leser einen aktuellen Überblick zum SAP-Ecosystem im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Das Internet of Things verändert Produktwelten und die Vernetzung in der Fertigung gleichermaßen. Entstehende Ökosysteme laden zur einer neuen Form der Zusammenarbeit ein. Die Spezialausgabe IoT Wissen Kompakt informiert über die Technologie, Projektierung und Anbieter für die eigene Applikation, in- und außerhalb der Fabrik.
Um alle Potenziale eines MES umfassend ausnutzen zu können, beleuchten unsere Autoren in der Serie von MES Wissen Kompakt die erfolgskritischen Faktoren, um Fertigungsunternehmen präventiv zu steuern. Darüber hinaus präsentiert MES Wissen Kompakt ein breites Spektrum an Firmenportraits, Produkt- neuheiten und Dienst- leistungen im MES-Umfeld.
Ein Unternehmen, das sich mit der Auswahl eines ERP- Systems befasst, muss sich gleichsam mit einem viel- schichtigen Software-Markt und unklaren Interessen- lagen an interne Abwick- lungsprozesse auseinander- setzen. Guter Rat bei der Investitionsentscheidung ist teuer. ERP/CRM Wissen Kompakt unterstützt Sie bei der gezielten Investition in die IT-Infrastruktur.
Immer mehr Anbieter von Maschinen, Automatisierungstechnik und Industriesoftware integrieren künstliche Intelligenz in ihre Produkte. Das ganze Potenzial spielen selbstlernende Systeme aber erst aus, wenn sie passgenau auf ihren Einsatz in Fertigung und Büro zugeschnitten wurden. Über beide Möglichkeiten, als Fertiger die Vorzüge von industrieller KI zu nutzen, geht es im regelmäßig aktualisierten Themenheft Künstliche Intelligenz.
