Projektstudie
Die Fertigung der Zukunft
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
»Schleusen-Server« verbindet Fabrik- und Büro-Netzwerk
Während Materialanlieferung, Zusammenbau und Qualitätskontrolle im Produktionsbereich stattfinden und am Fabrik-Netzwerk angeschlossen sind, sind die Enterprise-Station und das Kundenportal an einem eigenen IT- oder Office-Netzwerk angeschlossen. Diese zwei Netzwerke haben nicht nur sehr unterschiedliche Eigenschaften und Anforderungen, sondern werden meist auch von unterschiedlichen Abteilungen verwaltet und unterliegen daher unterschiedlichen Richtlinien.
Fabrik-Netzwerke müssen immer verfügbar sein und zuverlässig arbeiten. Ausfälle, Verzögerungen oder unzuverlässiges Übermitteln von Daten können zu Produktionsausfällen führen und hohe Kosten erzeugen. Bei Büro-Netzwerken liegt der Schwerpunkt auf Daten- und Gerätesicherheit. Das Blockieren und Verhindern von Virenbefall, Hackerzugriffen und Datenspionage sind die wichtigsten Ziele der Enterprise-Netzwerkadministratoren.
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Um dennoch Daten in Echtzeit zwischen der Automatisierungswelt und den Enterprise-Applikationen auszutauschen, benutzt die Konzeptstudie einen »Schleusen-Server« (Bild 1). Diese industrielle Serveranwendung auf einem kompakten Simatic-Box-PC benutzt das Betriebssystem Windows Embedded Server, den Microsoft SQL-Server »for Embedded« und eine speziell für den Schleusenbetrieb erstellte Software. Der Server hat zwei Netzwerkkarten – eine für das Industrie-Netzwerk auf der Fabrikseite und eine mit Anschluss an das Enterprise-Netzwerk.
Der Server wird vom IT-Administrator mit Antivirus-, Firewall- und Patch-Management gepflegt und erlaubt dadurch Zugriff von Enterprise-Applikationen wie ERP, MES oder PLM. Die Automatisierungsgeräte auf der Farbrik-Netzwerkseite benutzen den Server als Datenablage. Damit können Daten wie bei einer Süß-/Salzwasserschleuse zwischen den Automatisierungsgeräten und Enterprise-Applikationen sicher ausgetauscht werden.
In der Demonstrationsanlage bestellt ein Großkunde in einem Portal eine Anzahl von Mäusen in einer gewünschten Farbe (Bild 3). Sobald der Kunde »Order Now« berührt oder klickt, wird die Bestellung in das ERP-System eingebucht, und der Kunde erhält nach kurzer Zeit seine Bestellnummer. Der Sachbearbeiter beim Mausproduzenten kann an seinem Monitor den Auftragseingang verfolgen. Sein ERP-System erkennt die Order und bestellt automatisch die notwendigen Mausgehäuseteile.
Energiesparen in Produktionspausen
Im Wareneingang wird das angelieferte Material mit einem RFID-Schreib-/Lesegerät geprüft. Das gescannte Material wird mit der Bestellung im ERP-System verglichen und bei korrekter Lieferung eingelagert. Diese Station wird von einem Embedded-Industrie-PC, dem Simatic IPC427C, gesteuert und visualisiert. Dieser robuste Hutschienen-PC arbeitet ohne Lüfter und wird mit Flash als robustem Datenspeicher geliefert. Gesteuert wird mit der echtzeitfähigen, S7-kompatiblen Software »Simatic WinAC« auf Basis von Windows Embedded Standard. Die Programmierung erfolgt in Simatic Step 7. Vorhandene Steuerungsprogramme von S7-300/400 können für WinAC weiterverwendet werden. Das sichert Investitionen und gibt dem Maschinenbauer die Flexibilität, je nach Maschinentyp und Endanwenderwunsch zwischen PC und SPS zu wählen.
Um in Produktionspausen nicht unnötig Energie zu verbrauchen, werden nicht-benötigte Aktoren und Sensoren automatisch abgeschaltet. Dafür sorgt das Profinet-Kommunikationsprofil ProfiEnergy in Kombination mit einem neuen Modul der dezentralen Peripherie Simatic ET200.
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