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Industrie 4.0

Cosmino bringt Sie auf den Weg zur intelligenten und digitalen Fabrik

Industrie 4.0

Eine deutliche Mehrheit der Produktionsunternehmen sieht durch die Digitalisierung und Automatisierung der Fertigung hervorragende Aussichten für den Standort Deutschland. Dennoch fehlen in vielen Unternehmen noch die Motivation und die Notwendigkeit, erste Schritte in Richtung Industrie 4.0 zu gehen. Der Grund für dieses Zögern: die Auftragsbücher sind auch so bereits voll und es fehlt an Fachkräften und Kapazitäten, die zur Schaffung benötigter IT-Infrastruktur benötigt werden.

Experten warnen jedoch vor zu langem Zögern, denn in einem Schritt ist die Digitalisierung und Automatisierung der Fertigung nicht zu schaffen. Außerdem fordert der Markt bereits zunehmende Flexibilität und Nachweispflicht in der Produktion. Alle Unternehmen sollten sich daher zeitnah mit der Frage auseinandersetzen, wie sie ihre Produktion z.B. einem geänderten Abrufverhalten in der Supply Chain anpassen können.

Einige Produktionsunternehmen machen sich hierzu bereits Gedanken. Aber nur ein Bruchteil davon schreitet tatsächlich zur Tat. Wer früh beginnt profitiert von einem wachsenden Vorsprung und von erreichten Wettbewerbsvorteilen.

Damit Industrie 4.0 Wirklichkeit wird, ist vor allem eine Anpack-Mentalität gefordert. Es gibt kein fertiges „Produkt Industrie 4.0“ zu kaufen – außer in einigen Werbebotschaften.

Der aktuelle Forschungsstand von Industrie 4.0 ist einzusehen auf http://www.plattform-i40.de

Die COSMINO AG setzt im Rahmen der eigenen Produktentwicklung auf die für Industrie 4.0 definierten Normen, Standards und Referenzarchitekturen.
Ein ebenso großer Treiber für den Fortschritt sind verschiedene Technologien, die immer häufigere Anwendung in Fertigungsbetrieben finden.

Nachfolgend einige Beispiele, wie neue Technologien und deren Vorteile heute bereits in Projekten genutzt werden:

Neben der Mobilität haben Smartphones und Tablets weitere Vorteile, weshalb sie auch in der Fertigung genutzt werden können:

  1. Ihre Mitarbeiter sind durch den privaten Gebrauch fit im Umgang mit mobilen Endgeräten.
  2. Durch die Massenproduktion sind mobile Endgeräte eine deutlich günstigere und hochwertige Alternative zu stationären Industrie-Bildschirmen und PCs.
  3. Alle Cosmino-Dialoge für Berichte, Analysen, Echtzeitvisualisierung und Eingabemasken sind browserbasiert und können im Netzwerk auch über mobile Geräte dargestellt werden.

Im Shopfloor erzeugt der Einsatz mobiler Endgeräte wichtigen Nutzen:

  • Bei Störungen schaltet sich der Servicemitarbeiter direkt mobil auf den Maschinendialog und kann ohne vor Ort zu sein die Problembeschreibung, erfasste Prozess- und Energiewerte sowie das Protokoll einsehen. Dank dieser Ferndiagnose ist es im Anschluss leichter, mit den richtigen Mitarbeitern und dem richtigen Werkzeug schnell vor Ort zu sein, um das Problem zu lösen.
  • Im Shopfloor Management kann mobil auf alle Zahlen, Daten und Fakten, die in der Fertigung erzeugt werden, zugegriffen werden. Auch eintretende Störungen werden dem Fertigungsverantwortlichen übersichtlich auf dem digitalen Fabrikplan in Echtzeit angezeigt.
  • Auch der kontinuierliche Verbesserungsprozess wird unterstützt: Videos und Fotos erleichtern die Beschreibung von Problemen, dokumentieren den Maßnahmenfortschritt und lassen am Ende einen ausführlichen Vorher-Nachher-Vergleich zu. Multilingual!

RFID hat längst Einzug in die Fertigungshallen gehalten. Über RFID können Bearbeitungseinheiten und Behälter über den gesamten Herstellungsprozess automatisch identifiziert werden (Traceability).

Die Erkennung von verwendeten Werkzeugen und eingesetztem Personal funktioniert über RFID automatisch. Ein manuelles An- und Abmelden von Personal und Werkzeugen am Arbeitsplatz und zum Auftrag entfällt.

Die COSMINO AG beteiligt sich derzeit auch an einem Forschungsprojekt, im Rahmen dessen mithilfe von RFID und Software eine automatische Wertstrom-Analyse möglich gemacht werden soll.

Stellt man die Frage, wie die ideale Softwareunterstützung in der Fertigung aussieht, so erhält man schnell folgende Antwort: EIN Bildschirm mit allen Informationen und für alle auszuführenden Tätigkeiten.

Mit dem Cosmino WorkerPoint ist es gelungen, eine Schnittstelle zwischen Mensch und MES zu schaffen. Der mit dem „Best Of Industriepreis“ prämierte Onlinedialog ist im Shopfloor unverzichtbar.

Für die Kommunikation von Maschinen und Komponenten ist OPC UA die geeignete Verbindung für einen sicheren und standardisierten Datenaustausch. Darum ist OPC UA für uns und viele andere Experten ein entscheidender Wegbereiter für Industrie 4.0.

Vorteile bringt OPC UA auch beim Einsatz über die Werksgrenzen hinaus. Hierfür wurde ein skalierbares Sicherheitskonzept entwickelt.

Die Kommunikation mit Maschinen über OPC-UA ist unabhängig von der Anlagen-SPS. Insbesondere bei großen Datenmengen (BigData), bringt OPC-UA Vorteile in der Kommunikation zwischen Maschine und MES. Ein permanentes Abfragen von Werten (Polling) entfällt, der OPC UA Client (MES) meldet sich für Daten die er benötigt an und erhält vom Server dann nur diese – und zwar immer dann wenn ein neuer Wert vorliegt (Subscription Service). Dies entlastet das Übertragungsnetzwerk und die Datenbanken.

Häufige Abfragen von zunehmend mehr Betriebsmitteln belasten die IT-Infrastruktur. Wir empfehlen in Projekten in denen dies absehbar ist eine Datenabfrage über OPC-UA, da hier das Polling entfällt, sowie den Einsatz einer In-Momory-Datenbank. Bereits vor einiger Zeit haben wir daher den Datenbankentwickler EXASOL AG in das Cosmino Partnernetzwerk aufgenommen.
Wichtig ist im Fall von BigData auch die Überlegung wie lange gewisse Daten aufbewahrt werden müssen. Bei Prozessparametern kann der Einzelmesswert nach einer gewissen Zeit gelöscht werden, wenn der Mittelwert (z.B. des Tages, der Schicht, oder für einen Auftrag) ausreicht.
Darum kann in Cosmino festgelegt werden, über welchen Zeitraum Mittelwerte erzeugt werden und wie lange die Daten aufbewahrt werden.

 

In einigen Industriebetrieben übernimmt Cosmino MES Plus bereits die Lenkung der Einheiten durch die Fertigungsprozesse. Mit jedem Schritt wird geprüft, ob die bisherige Bearbeitung vollständig, in der richtigen Reihenfolge und erfolgreich war. Nur das richtige Produkt in der entsprechenden Qualität kann in Folgeschritten weiterbearbeitet werden. Dies unterstützt auch die Variantenvielfalt.

Diese Lenkung basiert auf einem variabel gestaltbaren Workflow für jedes Produkt.