»Smart Factory Starter Kit« von Forcam
Schnelle Wege zur digitalen Produktion
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
IT 4.0 muss drei »Vitaminspritzen« bieten
Im Zentrum steht die Wahl einer hochleistungsfähigen Smart-Factory-Technik. Klar ist, dass herkömmliche MES (Manufacturing Execution Systems) nicht mehr alle Anforderungen der digital vernetzten Zeit erfüllen. Industrie 4.0 benötigt eine neue IT-Generation 4.0. Eine Smart-Factory-Technik sollte folgende drei »Vitaminspritzen« liefern:
Vitamin A – Anschluss-Flexibilität: Der erste Schritt zur Smart Factory ist, die Signale von Maschinen richtig zu erfassen. Nur präzise Maschinendaten sorgen für ein modernes Shop-Floor-Management mit nachhaltiger Verbesserung. Realität in den meisten Fabriken sind historisch gewachsene, heterogene Maschinenparks, also Anlagen von unterschiedlichen Herstellern und aus unterschiedlichen Jahrgängen. Deshalb muss eine Industrie-4.0-Technik die Signale aller Maschinen Web-fähig erfassen und die digitale Kommunikation durch international gängige Schnittstellen wie MTConnect ermöglichen.
Vor allem sollte eine Smart-Factory-Lösung flexibel und modular aufgebaut sein. Das erlaubt erstens, mit einem Pilotprojekt zu starten, während die Hauptproduktion ungestört weiterläuft. Zweitens kann nur eine flexible Lösung heterogene Maschinenparks einheitlich anschließen, die Signale verschiedener Steuerungen automatisch verarbeiten und für vergleichbare Leistungsdaten sorgen – und das weltweit synchron in Echtzeit für verschiedene Standorte auf einer Plattform.
Vitamin C – Cloud-Connectivity: Kern jeder digitalen Fabriksteuerung ist es, die Produktion auf Browser-fähigen Endgeräten in Echtzeit zu spiegeln. Nur so können die Nutzer – vom Werker mit Touchscreen bis zum Fabrikleiter mit Tablet – die Produktion virtuell analysieren und real optimieren. Fehler und Verschwendung werden in Echtzeit erkannt und beseitigt – die Basis für nachhaltige Ressourceneffizienz und signifikant höhere Produktivität. Besonders anspruchsvoll ist diese Aufgabe bei internationalen Standorten: So muss eine Smart-Factory-IT beispielsweise in der Lage sein, zehn Standorte in fünf Ländern mit vier Sprachen und drei Zeitzonen effektiv miteinander auf einer Plattform zu verbinden. Dafür ist eine Hochleistungstechnik nötig, die Teile und Anlagen mit eingebetteten IT-Bausteinen vernetzt, sehr große Datenmengen (Big Data) von Nutzern, Anlagen und Anwendungen in virtuellen Räumen (Clouds) in Smart Data verwandelt und nutzergerecht in Echtzeit weltweit darstellt.
Diese Aufgabe ist nach heutigem Kenntnisstand nur mit einer 100-prozentig Web-basierten Cloud-Lösung mit J2EE-Architektur auf Java-Basis darstellbar. Sie muss sekundenschnelle Reaktion und hohen Datendurchsatz im Millisekundenbereich bieten. Möglich ist dies durch Hauptspeicher-basierte Datenverarbeitung (In-Memory) in Verbindung mit Complex Event Processing (CEP).
Ein weiterer wichtiger Aspekt umfassender Connectivity ist die nahtlose Verknüpfung mit vorhandenen IT-Systemen, vor allem die Anbindung an den Top Floor (ERP/SAP).
Vitamin E - Praktikabilität für den Endnutzer: Die Smart Factory benötigt Smart Data. Und smart sind Daten, wenn sie bedienerfreundlich dargestellt werden. Das ist nicht l‘art pour l‘art: Die Anforderungen an eine moderne Fabriksteuerung wachsen durch immer neue Produktvarianten und immer kürzere Lebenszyklen. Je flexibler und nutzerfreundlicher die Technik, desto größer die Akzeptanz, sie anzuwenden. Daher muss Smart-Factory-Software leicht zu installieren sein und gewünschte Kennzahlen (Smart Data) nutzerfreundlich darstellen können. Es geht um einfaches Konfigurieren, klares Visualisieren, Rückverfolgbarkeit und Alarmierungs-Funktionen. Die Kunst ist es, die richtige Information zur richtigen Zeit an die richtige Person in der richtigen Form zu übermitteln.
Eine Smart-Factory-Technik kann als nutzerfreundlich gelten, wenn sie folgende Kriterien erfüllt:
Interaktive Online-Visualisierung: Abruf und Visualisierung aktueller und historischer Leistungsdaten weltweit via Web-Datenzugriff auf allen Endgeräten.
Cockpit/Leitstand: Individuell konfigurierbare grafische Oberfläche mit allen wichtigen Kennzahlen auf einen Blick.
Elektronische Fertigungsmappe: Alle nötigen Informationen stehen automatisiert zur Verfügung.
Traceability: Lückenlose Rückverfolgbarkeit fertiger Produkte entlang der gesamten Lieferkette bis hin zum einzelnen Bauteil.
Trigger & Alarming: Automatisiertes Melden von Störungen an Personen und Systeme für schnelle Reaktion.
Eingebettet in ein umfassendes Change-Management-Projekt tragen diese »Vitaminspritzen« maßgeblich dazu bei, die gewünschten Erfolge durch die Digitalisierung zu erzielen: höhere Produktivität, Ressourceneffizienz und Wettbewerbsfähigkeit sowie größere Standort- und Arbeitsplatzsicherheit.
- Schnelle Wege zur digitalen Produktion
- Die Smart Factory lässt sich in wenigen Tagen starten
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- Checkliste für ein Transformationsprojekt zur Smart Factory
