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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2019

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2019

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION Vom Sensor bis zum Leitsystem Mit Machine Management deutliche Einsparpotenziale in der CNC-Fertigung erschließen Herausforderung Schnittstellen Noch immer sind viele Lösungen im Bereich der Digitalisierung für die mittelständische Industrie überdimensioniert. Nun hat ein Anbieter für CNC-Automatisierungslösungen ein Machine Management System auf den Markt gebracht und geht damit klar in Richtung Digitalisierung. Durch die Nutzung herstellerunabhängiger Datenaustauschformate wie OPC UA lassen sich Kernfunktionen wie Betriebsdatenerfassung und Echtzeitmeldungen wirtschaftlich nutzen. Welche Ziele verfolgen mittelständische Industrieunternehmen mit der Digitalisierung? Wie eine repräsentative Befragung von 1 157 Unternehmen durch Ernst & Young 1 im Jahr 2018 ergab, standen drei Themen ganz oben auf der strategischen Agenda: Flexibler auf die veränderten Anforderungen reagieren zu können (48 %), eine schnellere Anpassung an Nachfrageschwankungen (44 %) und eine Senkung der Produktionskosten (36 %). Nur fünf Prozent der Unternehmen gaben an, dass ihre Produktion bereits weitgehend oder vollständig digital vernetzt sei. Echtzeit Überwachung von Produktionsprozessen am Tablet „Für eine erfolgreiche digitale Transformation ist darum mehr denn je fundiertes Verständnis für die Shopfloor-Prozesse erforderlich. Nur was man kennt, kann man verbessern“, sagt Dipl.-Ing. Arno Dewald, Leiter Systementwicklung bei der Eckelmann AG. Das Unternehmen als klassischer CNC/SPS-Komplettausrüster und zugleich erfahrener Systemintegrator für große industrielle Produktionsanlagen wie Werften oder Stahlwerke kann hier seine Erfahrung aus beiden Domänen in nutzenorientierte Lösungen für die smarte Fertigung einbringen. Ob Maschinenbau, Metall erzeugung- und Bearbeitung oder Nahrungsmittelindustrie – komplexe Fertigungsprozesse sind heute anspruchsvoller denn je. Es ist daher wichtig, die komplexen Abhängigkeiten zwischen Materialfluss- und Auftragsplanung, Produktion sowie Wartung- und Instandhaltung zu kennen. In Branchen wie der Blechbearbeitung schätzen Experten, dass bis zu 70 % der Stillstandzeiten von Maschinen allein auf eine unzureichende Auftrags- und Fertigungsplanung zurückzuführen sind. Ein weiterer Knackpunkt ist das Materialmanagement: Durch automatische Schachtelung von Aufträgen auf vorhandene Restplatten ließe sich der Einsatz von Ressourcen deutlich optimieren und Materialkosten sparen. Hierfür müssen jedoch alle Restwerkstücke systematisch digital erfasst werden und dafür fehlen häufig die nötigen Schnittstellen, um die Daten mit den eingesetzten CAD/CAM-Tools und Nesting-Software bidirektional auszutauschen. Daten zwischen Produktionsplanung und Maschinen papiergebunden oder per USB-Stick auszutauschen, wie es immer noch häufige Praxis ist, sollte in Zeiten der Digitalisierung längst obsolet sein. Auf dem Weg zur kontinuierlichen Prozessverbesserung Um Prozesse optimieren zu können, müssen Verantwortliche jedoch zuerst einmal wissen, was auf dem sogenannten Shopfloor, d. h. in der Produktion los ist, und zwar am besten in Echtzeit. Wie lange läuft der Produk tionsauftrag noch auf Maschine X? Wann kann die Maschine für den nächsten Auftrag umgerüstet werden? Wann muss ein bestimmtes Verschleißteil voraussichtlich gewechselt werden? Wann sind bestimmte Betriebsmittel zu erneuern? Wie ist die Auslastung der Maschinen? Dies sind nur einige Fragen, auf die es bei einem effizienten Shopfloor Management (SFM) ankommt und die eine kontinuierliche Prozessverbesserung hervorbringen. „Antworten darauf kann es aber nur mit einer durchgängigen Informationstransparenz über den gesamten Wertschöpfungspro­ Dipl.-Ing. Matthias Schad, Leiter Vertrieb Maschinenautomation, Eckelmann AG, Wiesbaden 68 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2019

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION Bestens integriert Maschinen mit der aktuellen Generation der E°EXC 89-Steuerungen können direkt an das neue Machine Management System MMS angebunden werden, da sie über einen OPC-UA-Server verfügen. Auch lassen sich Bestandsmaschinen nach einem Upgrade einfach integrieren. Dank OPC-UA-Integrationsmodulen und -Schnittstellen können zudem beliebige andere Maschinen und Steuerungen nahtlos mit dem MMS kommunizieren. Per Push-Nachrichten erfährt der Bediener sofort, ob eine Störung vorliegt zess im Unternehmen geben“, so Dipl.-Ing. Arno Dewald. Einstieg in die Vernetzung Dass es mit modernen IoT-Technologien auch ohne ein kostspieliges, maßgeschneidertes MES geht, beweist Eckelmann mit seinem Machine Management System (MMS). Das Konzept stößt daher vor allem bei mittelständischen Unternehmen auf großes Interesse, da es schon für fertigende Betriebe mit nur drei bis fünf Maschinen einen angemessenen Einstieg in die Vernetzung und Digitalisierung der Anlagen ermöglicht. Aber auch für größere Unternehmen mit mehreren Produktionsstandorten ist es interessant, da sie damit die Daten mehrerer Standorte zentral mit einem System aggregieren und analysieren können, um Produktionsprozesse standortübergreifend zu koordinieren und zu optimieren. Das MMS abstrahiert die Maschinen- Ebene in einem digitalen Layer. Seine Stärke: Es weiß, was auf der Maschinenebene wirklich los ist und versteht sich gleichzeitig mit überlagerten MES- oder ERP-Systemen. Über OPC UA lassen sich Steuerungen und Maschinen beliebiger Hersteller in das MMS einbinden. So entsteht ein digitales Echtzeit-Abbild aller angebundenen Maschinen und Anlagen – ein digitaler Zwilling. Das System erfasst, analysiert und visualisiert die Daten, um maschinennahe Managementaufgaben zu realisieren. Hierzu zählen u. a. die Betriebsdatenerfassung (BDE), das Auftrags- und Materialmanagement sowie eine Real-Time-Intelligence zur laufenden Prozessoptimierung und vorausschauenden Instandhaltung. Mit OPC UA flexible digitale Services für Maschinen realisieren Das MMS setzt auf OPC UA. Das moderne Datenaustauschformat ermöglich standardisierte Lösungen für die M2M-Kommunikation und die Kommunikation mit beliebigen produktionsnahen IT-Systemen (HMI, ERP, MES, Cloud-Diensten etc.). Es eignet sich daher besonders, um flexible digitale Dienste für Maschinen zu realisieren. Die Stärke von OPC UA liegt darin, dass nicht nur Daten transportiert, sondern auch kontextbezogene Informationen ausgetauscht werden. Ein sogenanntes OPC-UA- Informationsmodell enthält das relevante Wissen über Zusammenhänge, Strukturen und Semantik der Daten. Dies macht OPC UA als offenen Standard so interessant für die durchgängige Integration und Einbeziehung verschiedenartiger Datenquellen, von der Sensorik über die CNC / SPS bis hin zu überlagerten Systemen. Darüber hinaus ist OPC UA eine Bereicherung für menschenzentrierte, adaptive Interaktionskonzepte in smarten Produktionsumgebungen. 1 Ernst & Young: Industrie 4.0 im deutschen Mittelstand. Befragungsergebnisse 2018 Bilder: Eckelmann www.eckelmann.de Aktuelle Nachrichten rund um neueste Entwicklungen, Trends und Veranstaltungen aus dem gesamten Bereich der Mess- und Automatisierungstechnik. NEW NEW SLETTER SLETTER Alle 14 Tage NEU! 6x jährlich Sonderthema Bildverarbeitung 5 blätterbare, englischsprachige Online-Ausgaben Jetzt kostenlos anmelden! http://bit.ly/News_VFV INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2019 69 INA_EA_Newsletter_1-4-quer_2019_03.indd 1 12.03.2019 16:18:37

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