Industrie 4.0 am Fraunhofer IPA Ausgeweitete Kommunikation mit Maschinen

Die vom Fraunhofer IPA entwickelte Anwendung InsideOut visualisiert Daten aus der Maschinensteuerung. So fällt es Nutzern leicht, die komplexen Informationen zu verstehen.
Die vom Fraunhofer IPA entwickelte Anwendung InsideOut visualisiert Daten aus der Maschinensteuerung. So fällt es Nutzern leicht, die komplexen Informationen zu verstehen.

Maschinen und Anlagen erzeugen immer mehr Daten. Mit ­InsideOut hat das Fraunhofer IPA ein IT-Tool entwickelt, das Maschinendaten kontextbezogen visualisiert. Dadurch ist es möglich, echtzeitnah Informationen wie Temperatur oder Füllstand abzurufen. Jetzt sucht das IPA Probanden zum Testen.

Immer mehr Maschinen verfügen heutzutage über eine IT-Schnittstelle. Dadurch fallen in der Produktion große Datenmengen an. Sie bergen für Unternehmen vielseitige Potenziale, zum Beispiel Fehler frühzeitig zu erkennen oder die Gesamtanlageneffektivität zu steigern.

Dennoch arbeiten Unternehmen nur wenig mit den Daten aus der Produktion. »Die meisten Firmen lesen sie gar nicht erst aus. Falls doch, landen sie meistens in Excel-Listen oder auf einem Server im Keller«, bemängelt Jonas Gutjahr, Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA. Der Grund dafür sei, dass man Expertenwissen benötigt, um das komplexe Protokoll aus der Maschinensteuerung zu verstehen.

Mit der Maschine interagieren

Mit InsideOut haben die IPA-Experten ein Tool entwickelt, das Maschinen visualisiert und erfasste Daten kontextbezogen anzeigt. Im ersten Schritt werden die Maschinendaten aus der Steuerung extrahiert. Die Extraktion der Daten funktioniert mit einer vom IPA entwickelten Middleware, welche aktuell unter anderem Siemens, Beckhoff, Mitsubishi und natürlich OPC-UA und DA »spricht«. Im nächsten Schritt verknüpft InsideOut die Steuerungsdaten mit einem animierten CAD-Modell, das sich echtzeitnah bewegt.

Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Live-Stream ist es dem Nutzer möglich, mit der Applikation zu interagieren und Zusatzinformationen abzurufen. Zu jeder Maschinenkomponente können relevante Informationen wie Anleitungen, Texte oder Bilder eingefügt werden. Eine Anbindung von Datenbanken und historischen Daten ist auch möglich. Visualisiert wird das Maschinenmodell auf einem beliebigen Endgerät wie einem Touchmonitor oder einem Smartphone.

Außerdem ist es möglich, Informationen zu filtern und bedarfsgerecht anzeigen zu lassen. Einem Instandhalter werden Fehlermeldungen angezeigt, einem Geschäftsführer Produktivitätskennzahlen und einem Maschinenbauer die Bedienungsanleitungen.

Aktuell können Fehler der Maschine dokumentiert und im Programm abgerufen werden. Hierdurch bekommt man einen Überblick über Ursache und Wirkung von Fehlerzuständen. Über einen Predictive-Maintenance-Ansatz denken die Forscher auch nach, zum Beispiel in Form einer Kopplung mit einem anderen Tool des IPAs. »Einer modularen Erweiterung steht hier nichts im Weg«, so Gutjahr.

Anwendungspartner gesucht

Das Projekt InsideOut ist im Rahmen des Applikationszentrums Industrie 4.0 des Fraunhofer IPA entwickelt worden. Die vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg geförderte Plattform, bietet kleinen und mittelständischen Industrieunternehmen eine Testumgebung für eine eigene oder gemeinsame Forschung zur Industrie 4.0.

InsideOut ist als Demonstrator realisiert und befindet sich in der Testphase. Die Fraunhofer-Mitarbeiter suchen noch nach weiteren Partnern, die die Anwendung im eigenen Unternehmen testen und weiterentwickeln wollen. Interessierte können das Tool im Applikationszentrum Industrie 4.0 oder dem im Forschungscampus Arena2036 ansässigen Future Work Lab ausprobieren.