So­li­de Da­ten­ba­sis für die Smart Fac­to­ry

Digital Manufacturing - - DIGITALISI­ERUNG - VON JÖRN NITSCHMANN UND CHRIS­TOF SCHLEIDT

Heu­te reicht es nicht mehr, ein­zel­ne Pro­duk­ti­ons­pro­zes­se iso­liert von­ein­an­der zu op­ti­mie­ren, viel­mehr ist die Di­gi­ta­li­sie­rung der ge­sam­ten Fer­ti­gungs­pro­zes­se er­for­der­lich. Bei der Ver­net­zung von Ma­schi­nen und An­la­gen (OT) so­wie Pro­duk­ti­ons- und Ma­te­ri­al­be­darfs­pla­nungs­sys­te­men (IT) un­ter­stüt­zen di­gi­ta­le Platt­for­men.

DIE KOM­PLE­XI­TÄT in der Op­ti­mie­rung und Au­to­ma­ti­sie­rung von Fer­ti­gungs­pro­zes­sen und se­kun­dä­ren Ge­schäfts­pro­zes­sen nimmt ste­tig zu, auch durch die Viel­zahl an It-sys­te­men, die Ein­zug auf dem Shopf­loor er­hal­ten. Die Idee der sich weit­ge­hend selbst­or­ga­ni­sier­ten, „smar­ten Fa­b­rik“ge­winnt da­her für vie­le Fer­ti­gungs­un­ter­neh­men an Stel­len­wert, wie ei­ne Stu­die des Markt­for­schungs­un­ter­neh­mens Te­know­lo­gy Group be­legt. Dem­nach wol­len fast zwei Drit­tel der Fir­men ih­re In­ves­ti­tio­nen in Smart-fac­to­ry­initia­ti­ven er­hö­hen. Zu den größ­ten Her­aus­for­de­run­gen zählt da­bei, ei­ne Brü­cke zwi­schen IT und den Ot-sys­te­men in der Fer­ti­gung zu schla­gen. Die Grün­de da­für lie­gen in pro­prie­tä­ren Pro­to­kol­len und iso­lier­ten Da­ten­si­los, die das durch­gän­gi­ge Er­fas­sen ent­lang der Sup­p­ly Chain und Pro­duk­ti­on er­schwe­ren.

Di­gi­ta­li­sie­rungs­platt­form für den Shopf­loor nut­zen

Ei­ne zen­tra­le Di­gi­ta­li­sie­rungs­platt­form für den Shopf­loor, wie sie Fu­jit­su mit„col­mi­na“bie­tet, bringt al­le Da­ten an ei­nem Ort zu­sam­men. So schaf­fen APIS für un­ter­schied­li­che Da­ten­for­ma­te und Über­tra­gungs­zei­ten ei­ne of­fe­ne Ar­chi­tek­tur in der Edge-ebe­ne von Col­mi­na, die die

An­bin­dung un­ter­schied­li­cher It-sys­te­me wie ERP, MES, PDM oder SCADA er­mög­licht. Aber auch ein­zel­ne Sen­so­ren, Ma­schi­nen oder In­dus­trie­ro­bo­ter kön­nen an­ge­bun­den wer­den. Das leis­tungs­fä­hi­ge Ga­te­way Fu­jit­su In­tel­liedge er­fasst und puf­fert die Da­ten be­darfs­ge­recht.

Die Da­ten lie­gen zu­nächst in ei­ner un­struk­tu­rier­ten Form vor. Mit­hil­fe von Da­ta Map­ping wer­den sie in ein stan­dar­di­sier­tes Da­ten­mo­dell über­führt. Die­se las­sen sich dann ein­fach für ei­ne Viel­zahl an Ser­vices nut­zen, bei­spiels­wei­se zur Visualisie­rung. Denn Pro­ble­me kön­nen nur be­ho­ben wer­den, wenn sie er­kannt wer­den. Das In­tel­li­gent Dash­board zeigt an, ob ein Fer­ti­gungs­sys­tem oder ei­ne Pro­zess­ket­te rei­bungs­los funk­tio­nie­ren oder Pro­duk­ti­ons­aus­fäl­le be­zie­hungs­wei­se Ma­schi­nen­still­stän­de den Ein­griff durch In­stand­hal­ter oder Pro­duk­ti­ons­pla­nern er­for­dern. Das Dash­board eig­net sich durch die un­ter­schied­li­chen Be­trach­tungs­ebe­nen auf das Ge­samt­werk.

Die zen­tra­le Auf­ga­be ei­ner Di­gi­ta­li­sie­rungs­platt­form be­steht dar­in, spe­zi­fi­sche En­de-zu-en­de-lö­sun­gen (Sze­na­ri­en) be­reit­zu­stel­len. Sol­che Sze­na­ri­en sind bei­spiels­wei­se die Re­du­zie­rung von un­er­war­te­ten Ein­flüs­sen auf be­ste­hen­de Pro­duk­ti­ons­ab­läu­fe, die best­mög­li­che Ter­mi­nie­rung von Spe­zi­fi­ka­ti­ons­än­de­run­gen und Pla­nung und Über­wa­chung der ver­füg­ba­ren Res­sour­cen. Ne­ben ei­ner Viel­zahl an stan­dard­mä­ßig be­rech­ne­ter KPIS kön­nen auch ei­ge­ne Kenn­zah­len be­rück­sich­tigt wer­den. Die stän­di­ge Ent­schei­dungs­fin­dung auch bei un­vor­her­ge­se­he­nen Er­eig­nis­sen muss nicht mehr auf „Bauch­ent­schei­dun­gen“des Pro­duk­ti­ons­lei­ters be­ru­hen, son­dern kann an­hand der Si­mu­la­ti­on un­ter­schied­li­cher Hand­lungs­op­tio­nen ge­trof­fen wer­den, ge­wich­tet nach pas­sen­der KPI.

Die­sen Zu­sam­men­hang ver­deut­licht ein Blick auf das Sze­na­rio zur Ter­mi­nie­rung von Spe­zi­fi­ka­ti­ons­än­de­run­gen. Die­ses er­mög­licht ei­nem Fer­ti­gungs­un­ter

neh­men, den op­ti­ma­len Zeit­punkt al­ler von ei­ner Ar­ti­kel­um­stel­lung be­trof­fe­nen Pro­duk­te un­ter Be­rück­sich­ti­gung vor­han­de­ner La­ger­ka­pa­zi­tä­ten zu be­stim­men. Be­trach­tet wer­den die Auf­trags­pla­nung, die Ma­te­ri­al­be­schaf­fung, die La­ger­hal­tung und die Mon­ta­ge selbst.

Col­mi­na kann auf­zei­gen, wel­che Auf­trä­ge noch auf Ba­sis der al­ten Spe­zi­fi­ka­tio­nen ab­ge­wi­ckelt wer­den und ab wann die neue Pro­dukt­ver­si­on aus­ge­lie­fert wird. Wei­ter­hin be­rück­sich­tigt die Platt­form den Ma­te­ri­al­be­stand und stellt si­cher, dass der Si­cher­heits­be­stand mit mög­lichst ge­rin­gem Ri­si­ko ver­braucht wird. Die Er­geb­nis­se die­ser Si­mu­la­tio­nen ge­währ­leis­ten ei­nen kon­ti­nu­ier­li­chen Pro­duk­ti­ons­be­trieb oh­ne par­al­lel Be­stän­de vom Vor­gän­ger- und Nach­fol­ge­r­ar­ti­kel auf La­ger zu hal­ten.

Wich­ti­ge Kri­te­ri­en für die Aus­wahl ei­ner Di­gi­ta­li­sie­rungs­lö­sung

Zum Ab­schluss noch ein Blick auf wei­te­re wich­ti­ge Funk­tio­nen, die ei­ne Di­gi­ta­li­sie­rungs­platt­form be­reit­stel­len soll­te. Die Nut­zung von Con­tai­nern in­ner­halb ei­ner Ku­ber­ne­tes-ar­chi­tek­tur in Col­mi­na stellt si­cher, dass der Nut­zer selbst wäh­len kann, wel­che Ser­vices er in sei­nem Un­ter­neh­men nut­zen möch­te. Der An­wen­der be­zahlt nur die­je­ni­gen Funk­tio­na­li­tä­ten, die er auch wirk­lich nutzt. Die­se Ska­lier­bar­keit er­mög­licht es, sich mit An­wen­dungs­fäl­len ver­traut zu ma­chen und die Di­gi­ta­li­sie­rungs­platt­form aus­zu­bau­en.

Wich­tig ist zu­dem, dass Un­ter­neh­men wäh­len kön­nen, ob sie die Platt­form im ei­ge­nen Re­chen­zen­trum im­ple­men­tie­ren, als Cloud-ser­vices be­zie­hen oder im Rah­men ei­ner Hy­brid Cloud nut­zen möch­ten. Denn nicht je­des Un­ter­neh­men ist be­reit, ver­trau­li­che Fer­ti­gungs­da­ten in ei­ner Pu­b­lic Cloud zu spei­chern.

Das drit­te Aus­wahl­kri­te­ri­um be­trifft ei­ne ganz­heit­li­che und kom­pe­ten­te Un­ter­stüt­zung durch ei­nen welt­weit tä­ti­gen Lö­sungs­an­bie­ter. Da In­dus­trie­un­ter­neh­men sich auf ih­re Kern­kom­pe­ten­zen fo­kus­sie­ren und das er­for­der­li­che It-know-how müh­sam auf­bau­en müs­sen, emp­fiehlt es sich in vie­len Fäl­len, die be­nö­tig­ten Kom­pe­ten­zen ex­tern zu be­auf­tra­gen.

Ab­hil­fe kön­nen Ex­per­ten von ex­ter­nen An­bie­tern wie Fu­jit­su schaf­fen. Sie er­ar­bei­ten ge­mein­sam mit dem An­wen­der ei­ne Di­gi­ta­li­sie­rungs­stra­te­gie, un­ter­stüt­zen bei der Aus­wahl und Im­ple­men­tie­rung der be­nö­tig­ten Tech­no­lo­gi­en und Lö­sun­gen. Das Vor­ge­hen er­folgt in ei­nem Co-crea­ti­on-an­satz, bei dem in­ter­ne und ex­ter­ne Fach­leu­te ei­ne pas­sen­de Di­gi­ta­li­sie­rungs­lö­sung ent­wi­ckeln.

Jörn Nitschmann ist Se­ni­or Di­rec­tor Sa­les, Head of Ma­nu­fac­tu­ring & Au­to­mo­ti­ve Cen­tral Eu­ro­pe, Fu­jit­su; Chris­tof Schleidt ist Head of Sa­les & Busi­ness De­ve­lop­ment, Con­nec­ted Ser­vices Ma­nu­fac­tu­ring & Au­to­mo­ti­ve, Fu­jit­su.

Bil­der: Fu­jit­su

An di­gi­ta­li­sier­ten Fer­ti­gungs­um­ge­bun­gen führt für Un­ter­neh­men kein Weg vor­bei.

Das Dash­board zeigt die Er­geb­nis­se der ver­schie­de­nen Ana­ly­sen an, wie hier den ak­tu­el­len Pro­duk­ti­ons­stand.

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