Industrie 4.0 | Smart Connectivity – oder was Sie schon immer hätten wissen sollen

Bellach CH// Eine Maschine kann äußerst viele Informationen liefern. Wer diese Daten zu nutzen imstande ist, schraubt seine Produktivität um mehrere Umdrehungen nach oben. Agathon bietet mit Smart Connectivity ein Industrie 4.0 Gesamtpaket an, das in der Branche einzigartig ist. Hier stellen wir das Paket vor.

Liebe Leserin, lieber Leser. Dies ist kein neutraler Artikel, aber ein aufrichtiger. Wir wollen reden, über die industrielle Fertigung der Zukunft und – noch viel wichtiger – über die der Gegenwart. Und dieses ‚Hier und Jetzt‘ der industriellen Fertigung ist stark geprägt durch das Thema Industrie 4.0. Was aber verbirgt sich hinter diesem Begriff?

Aus unserer Sicht handelt es sich dabei ganz generell um ein Bündel konvergenter Technologien, die alle auf ein Ziel zustreben: die Produktivität in der Fertigung massiv zu erhöhen. Das heißt, es gilt die Auslastung der einzelnen Maschine sowie des gesamten Maschinenparks zu maximieren. Vernetzung spielt dabei eine zentrale Rolle, und zwar kluge Vernetzung. Deshalb haben wir unsere entsprechenden Aktivitäten und Lösungen unter dem Titel «Smart Connectivity» gebündelt.

«Wenn ich das früher gewusst hätte!» Wir kennen diesen Satz. Er sagt aus, dass wir Dinge anders entschieden hätten, um ein positives Ereignis herbeizuführen, oder dass wir negative Ereignisse hätten vermeiden können, wenn wir über eine bessere Datenbasis verfügt hätten. Das lässt sich wunderbar auf die industrielle Fertigung übertragen. «Wenn ich gewusst hätte, dass sich die Antriebe meiner Maschine in einem kritischen Zustand befunden hätten, dann hätte ich sie rechtzeitig reparieren lassen.» Leider hat der Absender dieser Aussage eben genau das nicht gewusst, mit der Folge, dass die Maschine unerwartet ausgefallen ist. Ein Maschinenausfall, zumal unerwartet, ist hochgradig ärgerlich. Er reduziert die Produktivität und gefährdet im schlimmsten Fall, die rechtzeitige Fertigstellung eines Auftrags.

Offene Schnittstellentechnologie

Wir haben uns die Frage gestellt, was dagegen sprechen würde, für unsere Kunden entsprechende Daten verfügbar zu machen, damit sie stets wissen, in welchem Zustand sich ihre Maschine samt der Subsysteme befindet. Die Antwort ist einfach und schlicht: nichts. Die entsprechenden technischen Möglichkeiten waren vorhanden. Das Resultat: Wer heute in eine Agathon Schleifmaschine der neusten Modelle Leo, Dom und Evo investiert, dem bieten wir optional zwei Schnittstellen: eine Basic und eine Advanced Ausführung. Die Advanced Schnittstelle ermöglicht den Zugriff auf bis zu 300 Datenelemente.

Die zur Verfügung gestellten Daten stammen aus den unterschiedlichsten Bereichen der Steuerungsarchitektur. Sie beinhalten einfache und zugleich wichtige Informationen wie beispielsweise, ob alle Türen geschlossen sind oder ob Komponenten einwandfrei funktionieren. Man erhält auch die Informationen zur Bestimmung der Produktivität und damit zur statistischen Auswertung der Schwankungen über eine bestimmte Zeit. Produktionsdaten werden ebenfalls zur Verfügung gestellt: Welcher Job steht als nächster an? Welche Programme und Werkzeuge sind eingerichtet? Das Spektrum ist breit.

Ausgelesen werden die Daten über eine OPC UA Schnittstelle. Bei OPC UA handelt es sich um einen sicheren und offenen Standard, der sich, davon sind wir überzeugt, weltweit durchsetzen wird. Die Sicherheit wird durch Verschlüsselung und ein bereits im Standard vorgesehenes Zertifikats-Management gewährleistet. Offen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Schnittstelle offen ist für alle Arten von Hardware und Betriebssystemen. Offenheit ist für uns das zentrale Element, um ganzheitliches Plant Management zu betreiben.

Das Kundenbedürfnis bestimmt die Lösung

Nun haben wir eine Maschine, die uns mitteilt, was wir wissen möchten. Und wir haben eine Schnittstelle, durch die die Kommunikation mit der Maschine fliesst. Was fangen wir jetzt mit den gewonnenen Informationen an? Das hängt natürlich sehr stark von den faktischen Gegebenheiten beim einzelnen Kunden ab. Ob er eine oder hundert Maschinen besitzt, spielt für das Informationsbedürfnis sowie für die Verwertbarkeit der Informationen eine entscheidende Rolle. Deshalb haben wir es als notwendig erachtet, unsere Kunden nicht nur in die Lage zu versetzen, Maschinendaten zu gewinnen, sondern ihnen auch ein Instrument anzubieten, mit dem sie die gewonnen Daten analysieren können. Gemeinsam mit unserem Partner bfa solutions bieten wir als weitere Option ein Manufacturing Execution System (MES) an, das bereits bei vielen Firmen im Einsatz ist und über einen Zeitraum von rund zehn Jahren permanent optimiert wurde.

Die MES Lösung mit dem Namen PiSolutions ist kompatibel mit allen gängigen ERP Systemen und skaliert ausserdem hervorragend. Das heisst, wir können unsere OPC UA Schnittstelle entsprechend der Anforderungen des Kunden auswählen (Basic oder Advanced). Damit haben wir ein Auswertungswerkzeug, das hervorragend auf die gewählte Konfiguration zugeschnitten werden kann.

Verfügt ein Kunde über einen überschaubaren Maschinenpark, bieten wir eine Lösung an, bei der nur essentielle Daten ausgelesen und ausgewertet werden; Daten die dem Kunden wirklich nutzen. Diese Firmen können auch in eine Basis-Serverlösung investieren, die bereits ein breites Spektrum an Möglichkeiten bei der Datenauswertung und dem Reporting bietet. Zum Beispiel lässt sich die Overall Equipment Effectiveness und auf dieser Grundlage der Handlungsbedarf in der Prozessverbesserung ermitteln. Die Auswirkungen der durchgeführten Korrekturmassnahmen können auch verfolgt werden. Aus unserer Sicht ist dies ein gutes Einsteigerpaket für Firmen, die einen soliden Einblick in ihre Produktion gewinnen möchten.

Und dann gibt es Firmen mit einem großen und heterogenen Maschinenpark. Wenn solche Firmen ihre Fertigung im Promillebereich optimieren, bedeutet das meist eine signifikante Erhöhung der Produktivität des gesamten Maschinenparks. In diesen Fällen liefert unsere Schnittstelle vertiefte Informationen, sodass der Kunde umfassende statistische Analysen durchführen kann. Natürlich ist unsere Schnittstelle offen für alle Analyseinstrumente, die er bereits einsetzt.

Plant Management – wenn Maschinen sprechen

Je mehr Prozesse ins Plant Management integriert werden können, desto größer ist der Nutzen. Betrachten wir die Herstellung von Wendeschneidplatten. Dort ist das Schleifen der Geometrie ein zentraler Prozess. Maximiert man mit Hilfe von Datenerfassung und –auswertung die Produktivität einer einzelnen Agathon Maschine, ist das ein Anfang. Maximiert man mit Hilfe von datenbasiertem Plant Management die kulminierte Produktivität aller Schleifmaschinen, ist der Nutzen nochmals deutlich größer. Und ist man gar in der Lage, die Maschinen der vor- und nachgelagerten Prozesse wie Sintern, Beschichten, Reinigen ebenfalls ins Plant Management zu integrieren, ist der Nutzen umfassend. Aus diesem Grund ist unsere OPC UA Schnittstelle offen. Ein Kunde, der erstmals in Agathon Maschinen investiert und bereits ein MES im Einsatz hat, kann seine neuen Maschinen somit problemlos ins Plant Management integrieren. Andererseits ist die von uns angebotene Schnittstelle plus der MES Lösung PiSolutions offen für Maschinen anderer Anbieter.

Teleservice spart Zeit und Geld

Abschließend möchten wir auf einen weiteren Aspekt von «Smart Connectivity» eingehen, nämlich auf präventive Wartung und Teleservice. «Wenn ich das früher gewusst hätte.» Wer in eine Agathon Maschine mit OPC UA Schnittstelle investiert, kann diesen Satz aus seinem Sprachgebrauch streichen – zumindest in Bezug auf seine Schleifprozesse. Ein geplanter Serviceeinsatz an einer Maschine ist in aller Regel schneller und günstiger als ein ungeplanter. Agathon bietet seinen Kunden Teleservice an. Das heißt, ein Servicetechniker an der Hotline hat nach Freigabe des Kunden Zugang zur Benutzeroberfläche und auch zu tieferliegenden Bereichen der Systemarchitektur. Bei vier von fünf Anfragen lässt sich das Problem direkt diagnostizieren, so dass der Maschinenbediener vor Ort und unter Anleitung die entsprechenden Handlungen an der Maschine selbst durchführen kann. In den anderen Fällen hat man einen kurzen und gut geplanten Serviceeinsatz vor Ort. In jedem Fall erhöht der Kunde dank des Teleservices seine Produktivität. Nochmals zusammengefasst: «Smart Connectivity» als ein zentraler Aspekt von Industrie 4.0 maximiert die Produktivität auf drei Ebenen. Erstens, indem die Produktivität der einzelnen Maschine maximiert wird. Zweitens, indem dank Plant Management die Produktivität des Maschinenparks ganzheitlich maximiert wird. Und drittens, indem Serviceeinsätze rechtzeitig geplant werden und somit maximal kurz sind.

Das Fazit daraus ist, wer in das richtige Equipment investiert, schraubt die Produktivität seines Maschinenparks um mehrere Umdrehungen nach oben.

Artikelnummer:

060-074-de