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smart.MESDevice auf ARM-Basis

Smarte Maschinenintegration »Plug and Play« für die Industrie 4.0

8. Juli 2014, 16:57 Uhr | Karin Zühlke

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Der technische Unterbau

Das smart.MESDevice baut auf einer ARM-Plattform auf, die über die zur Kommunikation mit der Außenwelt erforderlichen Schnittstellen verfügt. Als Betriebssystem wird ein Linux-Derivat verwendet, wobei das smart.MESDevice den Gedanken einer Appliance folgend ohne IT-seitige Wartungsaufwände auskommt. Das smart.MESDevice wird zentral verwaltet und automatisch über den smart.FactoryAppStore (sFAS) mit allen erforderlichen Softwareupdates versorgt. Das smart.MESDevice ist für unterschiedliche Anwendungsfälle ausgelegt – von Rich-Client-Anwendungen, die über ein Touchscreen-Interface mit dem Benutzer interagieren, bis hin zu automatisierten Anwendungsfällen als integraler Bestandteil einer Produktionslinie ohne jegliche Benutzerschnittstellen. Es fügt sich nahtlos in eine bestehende iTAC.MES-Suite-Installation ein, da die gesamten iTAC.ARTES-Softwarekomponenten ohne Abstriche auf dem Gerät zur Verfügung stehen. Das ermöglicht den Zugriff auf den vollständigen Funktionsumfang der IMSAPI-Bibliothek – ebenso stehen alle Features wie Lastverteilung, Failover und zentrales Monitoring zur Verfügung. Die folgenden Anwendungsbeispiele kann das smart.MESDevice abdecken:

● Manuelle Rüstkontrolle: Manuelle Validierung des zu rüstenden Materials pro Arbeitsvorgang

● Variantenkontrolle: Verbauüberprüfung eines Halb- und Fertigerzeugnisses

● Prozesskontrolle: verfolgt den physikalischen Ort (Arbeitsvorgang) von Halb- und Fertigerzeugnissen und überwacht, dass jedes Unikat die erforderlichen Fertigungsschritte in der richtigen Reihenfolge durchläuft.

● Materialchargenerfassung: verfolgt und erfasst alle Materialien, die zur Herstellung eines Unikats verwendet wurden.

● MSD Kontrolle: gewährleistet die Konformität mit IPC/Jedec J-STD-033 zur Handhabung von feuchtigkeitsempfindlichen Bauelementen (MSD).

»Die Aufgabe der Gesamtlösung ist es zum einen, die Ein- und Ausgänge der an den Schnittstellen angeschlossenen Geräte über den Middleware-Standard OPC Unified Architecture innerhalb des Netzwerks universell verfügbar zu machen und zum anderen iTAC.MES.Suite-Funktionalitäten direkt in die Produktionslinie zu integrieren«, schildert Meuser. »Damit werden die Sensoren und Aktoren auf eine standardisierte Ebene gehoben – einhergehend mit einem erheblich reduzierten Verdrahtungsaufwand bei gleichzeitiger Minimierung der potenziellen Störquellen, vor allem bei großen räumlichen Entfernungen.«

OPCUA eigne sich laut Meuser hervorragend dafür, verschiedenartige Geräte mit ihren spezifischen Eigenschaften und Aktivitäten zu modellieren; darüber hinaus ist die Softwarearchitektur grundlegend plattformunabhängig ausgelegt und kann damit ohne Adaptionsschwierigkeiten auf einem Linux-basierten Zielsystem betrieben werden. Ebenso eignet sich OPC UA für die Integration in die Java-basierten iTAC.MES.Suite-Funktionalitäten des smart.MESDevice.

Als MES-Funktionalitäten auf dem smart.MESDevice stehen z.B. Anwendungen zur Rüstung und Überwachung von Rohmaterialchargen zur Verfügung. Diese arbeiten einerseits über das Netzwerk direkt mit dem zentralen MES und bedienen sich andererseits über OPC UA verschiedener Sensoren und Aktoren, um im Bedarfsfall direkt in die Produktionslinie einzugreifen. Die am Gerät vorhandenen SMEMA-Schnittstellen erlauben zum Beispiel auf einfache Weise einen Eingriff in die Steuerung eines Einlaufbands an einer SMD oder Screen-Printer-Maschine. Bei fehlerhafter Rüstung würde nach den Vorgaben des übergeordneten MES das Band angehalten.Über digitale SPS-kompatible Ein- und Ausgänge können Informationen aus Steuerungsanlagen unmittelbar verarbeitet oder auch zu diesen weitergeleitet werden. Das erlaubt z.B. die Erfassung von Stückzählern oder Maschinenzuständen und die Signalisierung von Systemzuständen.