Der Betriebsleiter 5/2019

FERTIGUNGSTECHNIK
Neue Technologien für alte Maschinen
So werden bestehende Produktionsanlagen smart
Effizienzsteigerungen in der Produktion, eine kostengünstigere Fertigung
oder die rentable Herstellung von Produkten in kleiner Stückzahl:
Die Digitalisierung der Produktion bietet Unternehmen viele Chancen.
Gleichzeitig scheut gerade der deutsche Mittelstand oftmals noch die
relativ hohen Anschaffungskosten für Industrie-4.0-fähige Anlagen –
insbesondere, wenn die noch vorhandenen Maschinen einwandfrei
funktionieren. Aus diesem Grund hat das Projekt OpenServ4P eine Lösung
entwickelt, um bestehende Anlagen fit für Industrie 4.0 zu machen.
In der heutigen Produktion spielen Daten
eine zentrale Rolle: Die Maschinen von
Produktionssystemen sind mit zahlreichen
Sensoren ausgestattet, die permanent Zustandsdaten
und weitere Informationen erfassen.
Doch erst durch das Zusammenführen,
Auswerten und Nutzen der Daten jeder
einzelnen Maschine wird eine intelligente
Produktion möglich.
Bei der Vernetzung und Kommunikation
von Maschinen untereinander ergeben sich
verschiedene Herausforderungen, zum Beispiel
bei der Datenübertragung mit Blick auf
die Kompatibilität von Datenformaten und
Schnittstellen. Um diese Herausforderungen
zu meistern, hat das Projekt OpenServ4P,
das im Technologieprogramm Smart
Service Welt I des Bundesministeriums für
Wirtschaft und Energie gefördert wird, eine
Autorin: Karen Bugge, Konsortialführung des
Projektes OpenServ4P
cloudbasierte Plattform entwickelt, die eine
solche Vernetzung ermöglicht. Auf deren
Basis können intelligente, datenbasierte
Services angeboten werden, wie eine Optimierung
der Fertigungsprozesse.
Umfassende Vernetzung – auch
ohne einheitliche Standards
Die Verfügbarkeit und reibungslose Übertragung
von Sensorinformationen ist ein
zentrales Element für vernetzte Produktionssysteme.
Doch wie funktioniert eine solche
Kommunikation? Dafür bedarf es üblicherweise
einheitlicher Standards, wie beispielsweise
den in der Industrieautomation
vorkommenden Standard OPC-UA (Open
Control Process – Unified Architecture). Allerdings
ist seine Verbreitung in der Fertigungsindustrie
bislang eher gering und die
Nachrüstung ist relativ komplex. Aus diesem
Grund arbeiten Unternehmen oftmals
noch mit Dateien im CSV-Format, also im
Textformat. Das ermöglicht jedoch weder
intelligente Anwendungen, noch ist eine
solche Lösung sicher.
Aus diesem Grund hat das Projekt Open-
Serv4P daran gearbeitet, die technischen
Voraussetzungen sowohl auf Hardware- als
auch auf Softwareseite zu schaffen, um Maschinen
auch ohne diesen Standard zu Industrie-4.0-fähigen
Anlagen aufzurüsten.
Eine Alternative: internetbasierte Dienstleistungen,
die dafür konzipiert sind, auch
große Mengen an industriellen Daten zu
verarbeiten.
Solche Services können beispielsweise
auf dem Architekturmodell REST (REpresental
State Transfer) basieren. Durch
RESTful-Services können beispielsweise
über eine URL und die Identifikationsnummer
bestimmte Werte einer Maschine abgefragt
werden. Bestehende Anlagen brauchen
dafür lediglich das Übertragungsprotokoll
HTTP, das bereits in vielen Geräten
verbaut ist, wodurch sich ein solcher Webservice
leicht in bestehende Systeme integrieren
lässt. Zudem kann die Kommunikation
zwischen Maschinen via HTTPS
verschlüsselt und somit gesichert werden –
ein wichtiger Vorteil, der unter anderem dazu
führt, dass auch OpenServ4P mit REST
arbeitet.
Auf Basis solcher Services können dann
auch ältere Maschinen ohne standardisierte
Schnittstellen miteinander kommunizieren.
Sowohl die Anbindung der Maschinen
als auch die Verknüpfung von Daten, von
der Entgegennahme über die Verarbeitung
bis zur Auswertung und Nutzung, erfolgt
onlinebasiert und sicher. So können die
Maschinendaten in Vorhersagemodellen
angewandt oder zur Berechnung von Leistungskennzahlen
herangezogen werden.
Dies kann beispielsweise die Basis für eine
bessere Planung in der Wartung von Maschinen
bilden – und somit teure Ausfälle
der Produktion vermeiden. So ermöglichen
die Smart Services eine Optimierung der
Produktion, die sich für die Unternehmen
auszahlt.
Bildquelle: Fotolia/zapp2photo
www.OpenServ4P.de
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