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5 Entwicklungen für verbesserte Datennutzung

Weiterentwickelte IT/OT-Elemente machen den Umgang mit den Daten der Industrie 4.0-Produktionsanlage des SmartFactoryKL-Partnerkonsortiums greifbarer. Daten können nun besser visualisiert, integriert, transportiert und erfasst werden. Zu den Highlights gehören ein Ein-Ausgabe-Modul (I/O-Modul), die Betriebsdatenpublikation über MQTT, zwei Dashboards sowie ein webbasierter Produkt-Konfigurator.

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I/O-Modul bringt Sensor-Daten in die Cloud

Ein neuartiges I/O-Modul mit integrierter Computing Power und IoT-Gateway Funktion ergänzt seit diesem Jahr die SmartFactoryKL-Produktionsanlage. Über dieses I/O-Modul können detaillierte Sensor-Daten direkt in die Cloud übertragen werden, ohne in Konflikt mit der Maschineninfrastruktur zu treten. Ein Anwendungsbeispiel ist Predictive Maintenance (vorausschauende Wartung): bindet man zusätzliche Sensorik über das I/O-Modul an eine Anlage an, können dank der Datenerfassung und -auswertung Maschinenausfälle frühzeitig erkannt werden.

MQTT – das Kommunikationsprotokoll für Betriebsdaten

Eine weitere Entwicklung stellt die Publikation aller Betriebsdaten – also Prozess- und Maschinendaten – über das Kommunikationsprotokoll MQTT dar. Das Kommunikationsprotokoll OPC UA ist die Basis, das den Integration Bus mit den Maschinen der Produktionsanlage verbindet. Diese Daten werden nun auch über MQTT publiziert, und können für andere Anwendungen zur Verfügung gestellt werden. Beispiele hierfür sind Anwendungen auf mobilen Endgeräten wie Smartphones und Tablet-PCs oder Cloud-Anwendungen wie Data Analytics.

Visualisierung von Arbeitsabläufen

Ferner ergänzen zwei Dashboards die Produktionsanlage: das erste visualisiert die Arbeitsabläufe des flexiblen fahrerlosen Transportsystems (FTS), das auf einer mobilen Roboterplattform
umgesetzt ist. Das Dashboard zeigt die Informationen, auf deren Basis das MES-System Transportentscheidungen fällt und dem FTS mitteilt, wohin ein Produkt für den nächsten Arbeitsschritt transportiert werden soll. Aus den angezeigten Informationen können ferner KPIs ermittelt werden. Z. B. geben Daten über den Status der Maschinen sowie über deren Auslastung oder Fehleranfälligkeit Aufschluss.

Auch das zweite Dashboard visualisiert Arbeitspläne und steigert somit die Transparenz der Produktionsprozesse für den Anlagenbetreiber. Es stellt eine Art digitales Auftragsbuch dar, in dem der Anwender seine allgemeine Auftragslage überwachen kann und z. B. sieht, in welchem Prozessschritt sich ein Produkt befindet.

Seit neustem verfügt die Industrie 4.0-Produktionsanlage über einen webbasierten Produkt-Konfigurator, der mit dem ERP-System verbunden ist und aus den Daten direkt einen Produktionsauftrag anlegt. Dies ermöglicht dem Endkunden, sein individualisiertes Produkt über eine übersichtliche Eingabemaske wie in einem Online-Shop zu bestellen und den Status des Produktionsauftrages zu verfolgen.

„Eine Industrie 4.0-Produktionsanlage kann nur dann wachsen, wenn die IT-Systeme und -Strukturen mitwachsen. Diese Weiterentwicklungen durch die IT-Unternehmen innerhalb unseres Partnerkreises sind der Beweis für unseren ganzheitlichen Ansatz, der Produktion und IT auf Augenhöhe verbindet“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Detlef Zühlke, Vorstandsvorsitzender der Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V. und Leiter des Forschungsbereichs Innovative Fabriksysteme am DFKI.


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Ind Kommunikation, Industrie 4.0, Automation aus der Cloud

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