Eine industrielle IoT-Plattform unterstützt dabei, auf digitaler Basis Transparenz zu erzielen, Prozesse zu optimieren und Fehler zu vermeiden. Dafür werden Menschen, Produktions-IT-Systeme und Maschinen miteinander verknüpft. Doch wie funktioniert das?
Bild: thyssenkrupp Materials IoT GmbH
Die Herausforderung in der Fertigung besteht darin, die Produktivität, Termintreue, Kosten- und Energieeffizienz zu erhöhen, ohne dabei Qualitätsverluste zu erleiden. Mit einer IIoT-Plattform lassen sich all diese Ziele systematisch verfolgen. Sie kann zahlreiche Aufgaben in der digitalen Fabrik übernehmen, von der Datensammlung über die Maschinensteuerung bis zur Visualisierung. Die IIoT-Plattform ist damit ein wichtiges technologisches Fundament für Analysen und selbstlernende Prozesse.
Wer auf dem Shopfloor einen Überblick über den Status quo hat, kann Engpässe identifizieren, Fehlerquellen lokalisieren sowie Verbesserungspotenziale aufdecken und ausschöpfen. Um diese Transparenz in die Produktion zu bringen, muss eine Vielzahl an Daten erhoben, gespeichert und ausgewertet werden. Voraussetzung für den Datenaustausch und die -analyse ist eine hersteller- und generationenunabhängige Vernetzung von Maschinen und Enterprise-Systemen. Physische und virtuelle Systeme werden über IIoT-Plattformen miteinander vernetzt, sodass sie miteinander kommunizieren und zusammenarbeiten können. Die Plattform befähigt Maschinen unterschiedlicher Hersteller und Generationen dazu, eine Sprache zu sprechen. Der Datenaustausch wird dabei in beliebige Richtungen ermöglicht, um das Zusammenspiel der Maschinen, Softwaresysteme und Subsysteme zu unterstützen. Die Vernetzung der Maschinen und Systeme kann über viele Protokolle erfolgen. Damit ist die Basis für den Datenaustausch, die -analyse und weitere Digitalisierungsschritte geschaffen.
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Eine IIoT-Plattform ist ein Instrument, um Prozesse zu optimieren. Dazu muss auf der Shopfloorebene zunächst Transparenz erzielt werden. Das gelingt unter anderem, indem die wesentlichen Fertigungsdaten erfasst und visualisiert werden – häufig in Echtzeit. Die Plattform sammelt dazu Maschinendaten und Zustandssignale aus den Anlagen im Betrieb und speichert sie in zentralen digitalen Datenbanken. Durch die Visualisierung der Daten wird Just-in-time ein Zustandsüberblick über die produzierenden Anlagen und Systeme gewonnen – aber auch langfristige Auswertungen können so realisiert werden. Auch lassen sich die Soll-Daten aus dem ERP mit den Ist-Werten vergleichen. Die Visualisierung der erfassten Daten kann über Dashboard-Systeme erfolgen und in Kennzahlen aggregiert dargestellt werden. Das findet auf dem Shopfloor oder bei der Produktionsleitung statt. Dabei lässt sich etwa die OEE-Kennzahl aufnehmen, analysieren und verbessern. Sind Maßnahmen zur Verbesserung ergriffen worden, kann im Nachgang datenbasiert geprüft werden, ob diese erfolgreich waren.
Für die Datenerhebung mittels einer IIoT-Plattform müssen die technischen Voraussetzungen vorhanden sein bzw. geschaffen werden. Über Ethernet-Interfaces wie OPC UA und MQTT lassen sich Daten auslesen und verteilen. Sie zählen bei modernen Anlagen zum Standard und ermöglichen meist eine ergiebige Datenlage. Ältere Anlagen sind oft nicht mit Ethernet-Interfaces ausgestattet und können der IIoT-Plattform daher nur eingeschränkt Daten zur Verfügung stellen. Doch auch in solchen Fällen können mit der Plattform hilfreiche Informationen wie der Gesamtstromverbrauch einer Anlage gewonnen werden. Die Diagramme bei modernen Anlagen sind umfangreicher und visualisieren auch Parameter wie Rüstzeiten, Störungen und Wartezeiten. So lassen sich Erkenntnisse erzielen und Optimierungen ableiten. Mit einer IIoT-Plattform kann zudem steuernd auf die Maschinen eingewirkt werden. Prozesse können teil- und vollautomatisiert werden. So wird das digitale Rüsten ermöglicht, und auch Flurfahrzeuge in der innerbetrieblichen Logistik lassen sich automatisiert fahren sowie automatisch messen. Auch Maschinenbedienende sind beim Einsatz einer IIoT-Plattform in der Lage, Einfluss zu nehmen, beispielsweise über Handhelds, digitale Scanner und mobile Messsysteme.
Vorhaben zum Nachweis der Energieoptimierung und die Verpflichtung, CSR-Berichte zu erstellen, beschäftigen die Industrie. Auch wenn diese zunächst mit Umstrukturierungen und finanziellen Aufwänden verbunden sind, so investieren Industrieunternehmen damit langfristig in ihre Zukunftssicherheit.‣ weiterlesen
Ist eine IIoT-Plattform modular aufgebaut, kann sie bedarfsgerecht angepasst werden. Unternehmen können die Anzahl der Module und Funktionen bestimmen, um Maschinenbedienende in der Produktion etwa stets die benötigten Funktionen zur Verfügung zu stellen. Modulare Systeme stehen zudem in dem Ruf, die schrittweise Digitalisierung besonders effektiv zu unterstützen, da diese Architekturen Skalierung und Erweiterung vergleichweise einfach ermöglichen können. Doch Unternehmen können schon recht früh im Verlauf solcher Langzeitprojekte mit ersten Erfolgen rechnen, zu den höhere Produktivität, Effizienz und niedrigere Kosten zählen können. Am Ende lässt sich womöglich eine Idealvorstellung der digitalisierten Produktion erreichen: komplett papierlose Prozesse.
Die Industrial Digital Twin Association hat mit PTC ein neues Mitglied. Gestartet mit 23 Organisationen, umfasst die Initiative nun 94 Mitglieder.‣ weiterlesen
Industrielle Montagelinien sind vielfältig: Einige arbeiten mit häufig wechselnden Produktaufbauten, während sich andere durch komplexe Prozesse und hohen Abstimmungsbedarf zwischen Werker und weiteren Experten auszeichnen. Das Fraunhofer IGD will Anwender mit einer Kombination aus Augmented Reality (AR) und künstlicher Intelligenz (KI) unterstützen.‣ weiterlesen
Rund 1 Million Industrieroboter werden allein im Automotive-Bereich eingesetzt. Laut der International Federation of Robotics ein Rekordwert. Das größte Wachstum beobachtet der Robotik-Verband derzeit in China.‣ weiterlesen
Firewalls gehören in Unternehmen zu den wichtigsten Sicherheitskomponenten, um das Netzwerk vor Angriffen zu schützen. Mehr noch, im integrierten und vernetzen Zusammenspiel mit weiteren Security-Lösungen, beispielsweise für die Endpoint-, Mobile- oder Cloud-Security und mit den immer wichtigeren Security-Services durch menschliche Experten, fügt sich die Firewall in ein ganzheitliches Security-Ökosystem ein, das alle IT-Bereiche im Unternehmen bestmöglich vor Angriffen und vor Schäden bewahren kann.‣ weiterlesen
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Mit dem Start der Anmeldung öffnet das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) die digitalen Pforten für den 19. Deutschen IT-Sicherheitskongress. Am 10. und 11. Mai 2023 findet der Kongress unter dem Motto 'Digital sicher in eine nachhaltige Zukunft' digital statt.‣ weiterlesen
Die längst verstaubt geglaubte Masche des 'Ich lasse mal einen USB-Stick mit Schadsoftware auf Parkplätzen zum Mitnehmen herumliegen' wurde doch tatsächlich noch einmal aus der Cybercrime-Kiste geholt.‣ weiterlesen
Sonicwall hat den Sonicwall Cyber Threat Report 2023 veröffentlicht. Dieser zweimal jährlich erscheinende Bericht gibt Einblicke in eine zunehmend diversifizierte Cyberbedrohungslandschaft und die sich verändernden Strategien der Bedrohungsakteure.‣ weiterlesen
Smart Factories bieten eine breite Angriffsfläche für Cyberattacken. Deshalb sichert die Freie Universität Bozen ihre 'Smart Mini Factory', eine Lernfabrik für Industrie-4.0-Technologien, mit der Endian Secure Digital Platform. Neben umfassender IT-Sicherheit ermöglicht die Plattform die Nutzung von Edge Computing und das Management von Rollen und Rechten.‣ 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.
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.
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.
