Industrial Internet of Things Smarte Produktionsabläufe

Von Automatisierung bis Big Data mit intelligenten Produktionsabläufen.
Von Automatisierung bis Big Data mit intelligenten Produktionsabläufen.

Durch die Kopplung von Automatisierung und Big Data werden »intelligente« Produktionsabläufe möglich. Die Vorteile dieses industriellen Internets der Dinge (IIoT): eine höhere Produktivität, geringere Abfallmengen und eine flexiblere Nutzbarkeit bestehender Fertigungsanlagen.

Die Bedingungen für die weitverbreitete Akzeptanz der »intelligenten« Produktion wurden durch den technischen Fortschritt gefördert, der dem Mooreschen Gesetz folgt und mit dem sich immer leistungsfähigere Produkte kostengünstig realisieren lassen. Zum Beispiel sind die Kosten der Rechenleistung heute fast 4000-mal niedriger als vor zwei Jahrzehnten. Berücksichtigt man die Reduzierung der Kosten von Internetbandbreite in wenig mehr als einem Jahrzehnt um 98 % und die extrem geringen Kosten für ein Gigabyte Speicherplatz, so ist es nicht verwunderlich, dass die Anzahl der mit dem Internet verbundenen Geräte sowohl im Konsum- als auch im industriellen Bereich stark angewachsen ist.

Das IIoT und die »intelligente« Produktion haben das Potenzial, Unternehmen zur Verbesserung der wichtigsten Leistungsindikatoren wie Produktivität, Geräteverfügbarkeit und Produktqualität zu befähigen. Die Unternehmen sind zwar begierig, die sich bietenden Chancen wahrzunehmen; sie sorgen sich aber auch um die Auswirkungen beträchtlicher Investitionen in vorhandene Anlagen und darum, wie sich Änderungen durchführen lassen, ohne massive Unterbrechungen in Kauf nehmen zu müssen. Der vorhandene Maschinenpark eines Unternehmens kann eine beträchtliche Kapitalverpflichtung darstellen, und die Eigner sind möglicherweise nicht bereit, sich auf einen Austausch im großen Stil oder auf eine Aufrüstung einzulassen, für die zum Beispiel die Neuprogrammierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) erforderlich wird. SPS-Programme können sehr komplex sein. Ebenso könnten für die SPS nicht genügend zusätzliche Ressourcen bereitstehen, um einen – u.U. notwendig werdenden – erweiterten Funktionsumfang zu unterstützen, selbst dann, wenn ausreichende Informationen über eine erfolgreiche Abänderung des aktuellen Programms vorhanden sind.

Vorhandene Anlagen intelligenter machen

Manche Unternehmen verfolgen verschiedene Ansätze zur Einführung der Internet-Konnektivität als Zusatzkomponente zu einer vorhandenen Installation, um bestehende Probleme angehen zu können. Der eine oder andere Lösungsansatz kann unter anderem zur Senkung der Kosten für den Einstieg in die »intelligente« Produktion beitragen, insbesondere dann, wenn in der installierten Anlage eine große Anzahl an Sensoren für die grundlegende Prozesssteuerung vorhanden ist. Der Mangel an externer Konnektivität verhindert jedoch, dass die gewählte Organisation den vollen Wert der reichhaltigen Daten, die gesammelt werden können, realisiert.

Dies könnte sich aber bald ändern: Das vom Industrial Internet Consortium (IIC) veröffentlichte Smart Manufacturing Connectivity Testbed schlägt eine Lösung für das Extrahieren von Daten vor, die normalerweise über ein I/O-Modul zur SPS fließen. In der vorgeschlagenen Lösung werden konventionelle I/O-Module durch ein Gateway ersetzt, das die Daten über einen zusätzlichen Kommunikationskanal mit Hilfe des Standardprotokolls OPC Unified Architecture an ein IT-System sendet. Hier werden also ein offener Kommunikationsstandard und ein einheitliches Gerätemodell verwendet, mit denen Anwender des IIC-Vorschlags künftig die Sensoren über das IT-System konfigurieren und manipulieren können.

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