Industrie 4.0 beim KMU So kommen die Daten der Fertigungsmaschine in die Cloud

Alle wichtigen SMT-Anlagen von MID-Tronic haben Cloud-fähige Schnittstellen. Grafik: MID-Tronic

Für ein Industrie-4.0-Szenario muss nicht nur das MES eines Fertigungsbetriebes Cloud-fähig sein. Auch die Anlagenschnittstellen der Fertigungsmaschinen müssen die Voraussetzungen mitbringen, um über das Internet kommunizieren zu können. ASM Assembly Systems, Itac Software und MID-Tronic Wiesauplast haben ein solches Szenario umgesetzt.

Das Design klassischer MES-Systeme ist normalerweise darauf ausgelegt, innerhalb des lokalen Netzwerks (LAN) einer Fertigung zu laufen. »Das ist historisch durch einen Fokus auf die Anbindung lokaler Produktionsanlagen bedingt«, erläutert Dieter Meuser, CTO von itac Software. Moderne MES-Systeme sind mittlerweile auch für standortübergreifende Maschinenankopplungen aufgestellt. Diese Systemfunktionalität wird schon seit Jahren von den First Tier Automotive Supplier gefordert. Daher betreiben immer mehr First Tier Supplier und OEMs ihr MES als Private-Cloud-Anwendung in zentralen Rechenzentren. »Daneben gibt es eine verstärkte Marktdurchdringung von MES-/Tracebility-Lösungen bei KMUs aufgrund erhöhter Kundenanforderungen der OEMs, First- als auch Second-Tier-Supplier an die KMUs«, betont der iTAC CTO.

Allerdings ist der eigene Betrieb einer 24/7-verfügbaren Server-Infrastruktur für einen kleinen oder auch mittelständischen nicht erschwinglich. Damit auch kleinere Betriebe bei der Industrie 4.0 »mitspielen« können, bietet itac Software mit einer Art »Plug & Play«-Lösung für den klassischen 5-Mann-Betrieb eine bezahlbare Alternative: Das Cloud-basierte MES wird im Rechenzentrum eines Cloud Providers betrieben. Die Applikations- als auch Datenbankinfrastruktur mit ihren produktionsnahen Datenbeständen ist somit beim Cloud Provider angesiedelt. Einen ersten KMU-Kunden hat iTAC für sein public Cloud-based MES auch bereits gewonnen: Die MID-Tronic Wiesauplast produziert u.a. für die Automobilindustrie Elektronikkomponenten für Getriebe, in die Spritzgusskomponenten der Muttergesellschaft integriert werden. MID-Tronic zählt zu den wenigen Fertigungsbetrieben in Zentraleuropa, die einen ihrer Schwerpunkte auf die Fertigung von MID-Bauteilen und Baugruppen gelegt haben. Komplementär dazu setzt MID-Tronic vor allem auf die Mechatronik-Fertigung und die Konvergenz zwischen Kunststoff und Elektronik. So gehören zum Beispiel auch Flexfolienschaltungen zum Fertigungsspektrum des Wiesauer Unternehmens.               

Proprietäre Schnittstellen sind ein Problem

Ein Problem sieht Meuser bei der Anbindung der Anlagen über die Cloud vor allem noch in den proprietären Schnittstellen der Fertigungsmaschinenbauer. Zwar gibt es seit langem Bemühungen einer Standardisierung, bisher allerdings ohne Erfolg. Das Thema ist also nicht neu, erhält aber durch die Industrie 4.0 neue Brisanz: »Maschinenhersteller und Software-Lösungsanbieter müssen noch viel enger und intensiver daran arbeiten, eine einheitliche und in der gesamten Fertigungskette weiterverwendbare Funktions- und Datenbasis zu liefern«, gibt Hubert Egger, Manager SW Marketing and SW Applications von ASM Assembly Systems, zu bedenken.

In der SMT-Linie bei MID-Tronic kommt eine »Siplace SX 2« der ASM Assembly Systems zum Einsatz. ASM Assembly Systems bietet eine standardisierte Maschinen-Schnittstelle, den so genannten Siplace OIB (Operations Information Broker) zur Integration seiner Anlagen an und ist damit der weltweit einzige Fertigungmaschinenbauer, der eine abwärts kompatible Anlagenschnittstelle zur Verfügung stellt. Dafür hat ASM in eine spezielle Middleware investiert, was dem Kunden deutlich mehr Flexibilität verschafft: »Wenn wir unsere Programme updaten, dann ist es nicht erforderlich, dass der Kunde sofort synchron sein MES aktualisiert«, schildert Egger. Vorher mussten das MES-System und die Anlagen-Software zwingend gleichzeitig aktualisiert werden. In heterogenen Software- und Produktionslandschaften ist aber jedes Einspielen von Updates eine große Herausforderung und mit erheblichen Kosten-, Zeit- und Verfügbarkeitsrisiken behaftet. Updates an einzelnen Komponenten können zu Konflikten mit anderen Software-Modulen in der Prozesskette führen.«

Die Folge sind langwierige Fehlersuchen, Wiederholungen beim Update-Einspielen und unnötig lange Linien-Stopps und Produktionsunterbrechungen. Die OIB minimiert die Risiken solcher Update-Maßnahmen. Aber trotz aller Vorteile: Cloud-fähig ist diese Schnittstelle – zumindest derzeit – trotzdem nicht, sie bietet aber zumindest einen probaten Ansatz, auf den der MES-Hersteller aufsetzen kann. Gelöst hat iTAC die Herausforderung über ein OIB-Gateway, über das die Maschine online per Internet kommunizieren kann. »Wir haben zu allen wichtigen SMT-Anlagen-Herstellern Cloud-fähige Schnittstellen aufgebaut und sind damit in der Lage, auch diese Anlagen übers Internet an unser Cloud-based MES anzubinden«, erklärt Meuser. So könnte zum Beispiel der Tier 1 die Produktinformationen bei MID-Tronic abrufen, um seine Anlagen vollautomatisiert zu parametrisieren und autonom zu betreiben.

Die Middleware von Siplace gibt es als Werklizenz zu einem Preis, der sich laut Aussage der Beteiligten im Rahmen hält. Für MID-Tronic wird auf diesem Weg auch ein Einstieg in die Industrie-4.0-Welt denkbar. »Wenn wir als kleines mittelständisches Unternehmen die Anlagenschnittstellen proprietär bezahlen müssten, wären die Kosten für uns kaum tragbar«, erklärt Karl Görmiller, Geschäftsführer von MID-Tronic. So muss die MID-Tronic ihre Anlagen nur einschalten, und das System läuft quasi automatisch.