Fünf Entwicklungen für eine verbesserte Datennutzung
Vom I/O-Modul über MQTT bis zum Dashboard: Weiterentwickelte IT/OT-
Komponenten rund um die SmartFactoryKL Industrie 4.0-Produktionsanlage
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. Die Technologie-
Initiative SmartFactory KL e.V. und das Deutsche Forschungszentrum für
Künstliche Intelligenz (DFKI) stellen diese Weiterentwicklungen gemeinsam
mit den 18 beteiligten Partnerunternehmen auf der Hannover Messe vom 24.
bis 28. April 2017 in Halle 8 am Stand D 20 aus.
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.
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.
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. Zum Beispiel 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 zum Beispiel 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.
Die Partnerunternehmen der SmartFactoryKL-Industrie 4.0-Anlage sind:
Belden/Hirschmann, Bosch Rexroth, Cisco, EPLAN Software & Service, Festo,
HARTING, IBM, iTAC, LAPP KABEL, METTLER TOLEDO, MiniTec, PHOENIX CONTACT,
Pilz, proALPHA, TE Connectivity, TÜV SÜD, Weidmüller und Wibu-Systems
*IT/OT steht für „informational technology and operational technology“.
Das US-Analystenhaus Gartner definiert OT als „Hardware und Software, die
durch direkte Überwachung und/oder die Kontrolle physischer Geräte,
Prozesse und Events im Unternehmen Änderungen erkennt oder selbst
vornimmt.“ (http://www.gartner.com/it-glossary/operational-technology-ot/)
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. Die Technologie-
Initiative SmartFactory KL e.V. und das Deutsche Forschungszentrum für
Künstliche Intelligenz (DFKI) stellen diese Weiterentwicklungen gemeinsam
mit den 18 beteiligten Partnerunternehmen auf der Hannover Messe vom 24.
bis 28. April 2017 in Halle 8 am Stand D 20 aus.
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.
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.
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. Zum Beispiel 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 zum Beispiel 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.
Die Partnerunternehmen der SmartFactoryKL-Industrie 4.0-Anlage sind:
Belden/Hirschmann, Bosch Rexroth, Cisco, EPLAN Software & Service, Festo,
HARTING, IBM, iTAC, LAPP KABEL, METTLER TOLEDO, MiniTec, PHOENIX CONTACT,
Pilz, proALPHA, TE Connectivity, TÜV SÜD, Weidmüller und Wibu-Systems
*IT/OT steht für „informational technology and operational technology“.
Das US-Analystenhaus Gartner definiert OT als „Hardware und Software, die
durch direkte Überwachung und/oder die Kontrolle physischer Geräte,
Prozesse und Events im Unternehmen Änderungen erkennt oder selbst
vornimmt.“ (http://www.gartner.com/it-glossary/operational-technology-ot/)
