KEM Konstruktion Systems Engineering 01.2016

ANWENDUNG INDUSTRIE 4.0

ANWENDUNG INDUSTRIE 4.0 Bild: Rockwell Automation Nur mit den richtigen Informationen lassen sich Flexibilität, Agilität, Leistung und Effizienz einer Produktion verbessern Connected-Enterprise-Konzept als flexible Industrie-4.0-Lösung So profitiert auch der Mittelstand Viele kleine und mitteständische Unternehmen (KMUs) kommen hinsichtlich Industrie 4.0, intelligenter Fertigung und neuen Produktionsmöglichkeiten zu dem Schluss: „Alles schön und gut für Großkonzerne, aber für mein Unternehmen wohl unerreichbar.“ Der Connected-Enterprise-Ansatz von Rockwell Automation eignet sich jedoch auch für diese Unternehmen. Die Automatisierungsanbieter sind an dieser Fehleinschätzung nicht ganz unbeteiligt. Gerne wird das große Ganze gesehen und die Ergebnisse, die sich bei multinationalen Konzernen erzielen lassen. Das Connected-Enterprise-Konzept von Rockwell Automation bietet KMUs aber dieselben – wenn nicht sogar mehr – Vorteile, sodass sie durchaus mit den Großunternehmen Schritt halten können. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit der Lieferketten, die Produktivität und die Flexibilität auch hinsichtlich unterschiedlicher Kundenanforderungen. Konzept versus Anwendung Der Begriff Industrie 4.0 wurde in Deutschland geprägt, doch das zugrunde liegende Konzept ist auch in anderen Ländern bekannt. Andere Initiativen – wie Smart Manufacturing in den USA, L’industrie du future in Frankreich oder Manufacturing 3.0 in Südkorea – behandeln im Wesentlichen dasselbe Thema. Es geht um die Fertigung im Zeitalter des Industrial Internet of Things (IIoT). Die Zukunft der Produktion basiert auf Konnektivität, auf der Anbindung an das Internet und cloudbasierte Systeme mithilfe der Unter- nehmens-IT sowie von Netzwerken auf Anlagenebene. Daraus resultieren mehr Effizienz und Produktivität. Gleichzeitig bereitet man sich auf die Anforderungen zukünftiger Fertigungsumgebungen vor. Die meisten Hersteller können dieses Konzept in ihre bestehenden Systeme und Produktionspläne ohne viel Arbeits- oder Kostenaufwand integrieren. Beim Connected-Enterprise-Ansatz von Rockwell Automation geht es darum, die Menschen und Prozesse in der Fertigung zu vernetzen, um Daten miteinander abzustimmen und besser zu nutzen. Es liefert die Grundlage zur Kommunikation zwischen internetfähigen Geräten mit MES-Lösungen und sorgt auf diese Weise für mehr Transparenz. Die Produktionstechnologie (OT) lässt sich damit nahtlos in die Informationstechnologie (IT) eines Unternehmens einbinden, wodurch die erfassten, verarbeiteten und aufbereiteten Daten optimal ausgewertet werden können. Menschen und Verfahren im Einklang Die Basis fundierter Entscheidungen ist Business Intelligence (BI). Nur mit den richtigen Informationen lassen sich Flexibilität, Agilität, Leistung und Effizienz verbessern. Hierfür müssen die Daten von Lagerbeständen, Rohmaterialien, Lieferketten und Anlagen vernetzt, miteinander in Kontext gesetzt, verglichen und entsprechend 54 K|E|M Konstruktion Systems Engineering 01 2016

INDUSTRIE 4.0 ANWENDUNG Bild: Rockwell Automation Bild: Rockwell Automation Der Connected-Enterprise-Ansatz von Rockwell Automation eignet sich auch für Bäckereibetriebe Für jedes Produkt kann ein erweiterter Lebenszyklusbericht für die Zutaten abgerufen werden dargestellt werden, damit aus Daten sinnvolle Informationen entstehen. Diese Visualisierung muss entsprechend der unterschiedlichen Beteiligten individualisierbar sein. Das Wartungspersonal benötigt beispielsweise einen anderen Datenüberblick als der Produktionsleiter. Das wird an einem Beispiel deutlich: Ein Kekshersteller möchte in seiner Produktion das Konzept des Connected Enterprise umsetzen. Das Connected Enterprise dieses Unternehmens umfasst drei Anlagen zur Herstellung von drei unterschiedlichen Keksen. Der Beispiel-Tag beginnt mit einer Produktionsbesprechung um 08:00 Uhr, um 11:00 Uhr folgt eine Qualitätsbeurteilung und um 14:00 Uhr kommt das Team zu einer Besprechung der Vorschläge zur ständigen Verbesserung zusammen. 8:00 Uhr: Produktionsbesprechung Für die heutige Produktionsbesprechung stehen zwei Themen an: • Wie lässt sich ein Eilauftrag abarbeiten, der für das Unternehmen sehr gewinnbringend wäre? • Wie ist ein Datenvergleich hinsichtlich der Gesamtanlageneffektivität (OEE) von Maschinen, Ertrag und Energieverbrauch der drei Anlagen realisierbar? Der Eilauftrag erhöht die übliche Produktionsmenge um 20.000 zusätzliche Kekspackungen. Darüber hinaus möchte der Kunde ein neues Rezept und eine eigene Verpackung verwenden – und das alles natürlich schnellstmöglich. Der Bäckerei liegen dazu Echtzeit-Informationen über Betriebsvorgänge einschließlich der Leistung der einzelnen Anlagen vor. Außerdem hat der Kekshersteller einen erweiterten Einblick in die Lieferkette. Als der Eilauftrag eingeht, hat die Bäckerei einen umfassenden Überblick über alle Anlagen und kann die Produktionsaufträge an den Anlagen umverteilen und so für eine maximale Auslastung sorgen. Schnell findet der Bäcker die Anlage, die über die geeignete Kapazität verfügt, um die Kekse schnellstmöglich zu produzieren. Die Bearbeitung der Eilbestellung ist in einem Connected Enterprise sehr einfach. Während die Bestellung über das Auftragserfassungs-System eingeht, werden gleichzeitig Rezept sowie Verpackungsvorgaben über das Produktionssystem bereitgestellt. Bestellnummer, Rezept und Arbeitsanweisungen werden direkt in die Auftragsverarbeitung eingespeist. Hier werden die neuen Zutateneinträge automatisch für die Anlagen und rollenspezifischen Anweisungen aufgeschlüsselt und anschließend an die angeschlossenen Maschinen, Geräte, Sensoren, Steuerungen und Bedienerterminals übertragen. „Jede Anlage kann auch in kleinem Umfang aufgerüstet werden, wenn beispielsweise Komponenten ausgetauscht werden“ In der eigentlichen Fertigung werden weitere Vorteile dieser Konnektivität deutlich. Dabei zeigen sich auch die Vorzüge der Zusammenarbeit von Rockwell Automation und Cisco, auf dessen Vernetzungsexpertise der Connected-Enterprise-Ansatz basiert. Durch die Verschmelzung von Informations- und Produktionstechnik stellen die Unternehmen Netzwerkplattformen und -Architekturen sowie einen Designleitfaden für unternehmensweites Internet bereit. Dieser Leitfaden unterstützt Hersteller dabei, das Konzept des Connected Enterprise umsetzen, eine funktionsübergreifende Interoperabilität zwischen den Geschäftsbereichen herzustellen und sämtliche Aufgaben des Unternehmens hinsichtlich Produktion, Lieferkette und Wartung transparent zu gestalten. Die Bediener an den Maschinen arbeiten heute mit Tablets, die sie K|E|M Konstruktion Systems Engineering 01 2016 55