Projektstudie Die Fertigung der Zukunft

Demonstrator auf der Hannover-Messe 2010

Fabrikationsanlagen stehen unter einem dauernden Optimierungsprozess. Optimiert werden dabei die Produktivität, die Sicherheit für Mensch und Maschine sowie die Bedienoberflächen. Durch Windows Embedded Standard 7 gibt es jetzt neue Möglichkeiten, diese Optimierungen einfacher umzusetzen. Siemens hat einen Demonstrator aufgebaut, der zeigt, wie die Microsoft-Techniken in der Industrie eingesetzt werden können.

Die Markteinführung von Windows 7 mit seinen vielen neuen Funktionen und Eigenschaften waren für Siemens und Microsoft der Anlass, diese gemeinsame Studie zu entwickeln. Siemens setzt seit vielen Jahren auf Steuerungskomponenten, Industrie-PCs und PC-gestützte Steuerungssysteme mit Windows-Betriebssystem. Ziel der Studie ist die Demonstration neuer Lösungen für fehlersichere Anwendungen mit dem PC sowie für die Energie-Einsparung im Betrieb von Anlagen. Als Blick in die Zukunft können Anwender völlig neuartige Bedienmöglichkeiten mit Multitouch-Displays erleben und selbst ausprobieren. Die Rückmeldung der Maschinen- und Anlagenbauer sowie der Endanwender soll in die Weiterentwicklung der HMI-Software und Hardware-Produkte von Siemens einfließen.

Für Microsoft ist diese Studie ein wichtiger Meilenstein, der aufzeigen soll, wie industrielle Geräte auf Basis von Windows 7 in Zukunft zu mehr Produktivität, Transparenz und Bedienerfreundlichkeit beitragen können. In der Studie wird auch gezeigt, wie ein Windows-Embedded-Server die Geräte in der Fabrik und die Unternehmensleitebene auf sichere Weise verbindet.

Zukunftsorientierte Funktionen

Mit der »innovativen Produktionslinie« soll aufgezeigt werden, welche Technologien, Bedienphilosophien und Kommunikationsfunktionen die industrielle Fabrikautomatisierung der Zukunft haben wird und welche Methoden Windows 7 bietet, um diese Funktionen umzusetzen. Der Demonstrator zeigt dabei folgendes:

  • Nutzung von Automatisierungs-PCs, die mehrere Funktionen gleichzeitig realisieren: Steuern in Echtzeit, Bedienoberfläche und Kommunikation zur Unternehmensebene.
  • Einsatz der neuesten Versionen von Windows-Embedded – alle PCs wurden mit Windows Embedded Standard 7 ausgestattet.
  • Multitouch-Funktionen für die Bedienoberfläche – intuitive, natürliche Bedienung der Anlage mit dem Ziel, die Attraktivität für die nächste Generation der Maschinenführer zu erhöhen, die Einarbeitungszeit für neues Personal an der Maschine zu reduzieren und die allgemeine Transparenz der Anlage auch für dezentrale Bedien- und Beobachtungsstationen zu verbessern. Zusätzlich werden neue Ideen wie »Login per Gestik« und »Zwei-Hand-Bedienung an nur einem Bildschirm« gezeigt.
  • Einsatz von ergonomischen Sensoren und Kameras – Windows Embedded Standard 7 ermöglicht den Einsatz von Ergonomie-Sensoren zum Erkennen von Raumtemperatur, Lichtverhältnissen oder anderen Umgebungsveränderungen. Die Benutzeroberfläche reagiert auf diese Sensoren, indem sie die grafische Darstellung an die Lichtverhältnisse der Umgebung anpasst. Eine eingebaute Kamera erkennt, wenn ein Anwender vor der Station steht, und steuert ebenfalls die grafische Darstellung entsprechend.
  • Kommunikation auf Grundlage offener Standards und Protokolle wie HTTP, XML und Web-Services – als durchgängige Kommunikationsmechanismen nicht nur zwischen den industriellen Geräten, sondern auch zur Unternehmensleitebene.
  • Moderne und fernwartbare »natürliche« Bedienerschnittstelle, komplett erstellt mit Silverlight 4. Diese Benutzerschnittstelle läuft in einem Internet-Browser ab und kann auch auf mobilen und örtlich getrennten Geräten dargestellt werden.

Die »innovative Produktionslinie« zeigt als Beispiel für einen kompletten Produktionsablauf die Herstellung von Computermäusen, beginnend mit der Eingabe der Bestellung durch einen Kunden bis zu Qualitätskontrolle und Auslieferung. Der Kunde bestellt die Computermäuse über ein Internet-Portal. Ein Enterprise-Arbeitsplatz stellt Datencenter sowie Bürobereich oder Steuerzentrale beim Maushersteller dar. Der Anwender dieser Station hat Einblicke in ERP- (Enterprise Ressource Planning), MES- (Manufacturing Execution System) und PLM-Applikationen (Product Lifecycle Management).

Eine weitere Station steht für Material-Anlieferung mit Entpacken, Einlagern und Verwalten der angelieferten Materialien. Im nächsten Schritt erfolgen der Zusammenbau mit Simulation der Montage von Unter- und Oberteil sowie farbiger Lackierung der Computermäuse. Schließlich erfolgt eine Qualitätskontrolle mit Prüfung der Lackierung per Kamera.