Vernetzung von Fertigungsketten und Supply-Chains Datenfluss von der Edge zur Cloud und wieder zurück

Autor / Redakteur: Dr. Roland Aubauer* / Sebastian Human

Aufgrund ausreichend definierter Standards ergeben sich in Smart Factories auf Edge- und Cloud-Ebene zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten für vernetzte Komponenten, auch bereits auf dem Shopfloor. Welche sind das?

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Eine durchgängige Vernetzung von Industrieumgebungen gelingt nur mit einem störungsfreien Datenfluss – das gilt besonders für die Wege zwischen Edge und Cloud.
Eine durchgängige Vernetzung von Industrieumgebungen gelingt nur mit einem störungsfreien Datenfluss – das gilt besonders für die Wege zwischen Edge und Cloud.
(Bild: gemeinfrei / Unsplash)

Der Datenaustausch und die Informationsverarbeitung im IIoT (Industrial Internet of Things) gelingt heutzutage immer besser – nicht zuletzt durch Kooperationen wie die Open Industry 4.0 Alliance (siehe auch Webinar:Open Industry 4.0 Alliance; Erstes Smart Factory-Referenzprojekt bei KUKA Dank der Grundlagenarbeit solcher Projekte ergeben sich zahlreiche Use Cases für Smart Analytics, die vereinfachte Integration von Komponenten, Effizienzverbesserungen in der Logistik und vieles mehr.

Vor diesem Hintergrund stelle ich Ihnen heute einen solchen Anwendungsfall vor und zeige, wie der Einsatz von Edge-Computing in Verbindung mit Cloud-Technologie den Arbeitsalltag verbessert und den Fertigungsprozess über die gesamte Lieferkette erleichtert. Denn die Optimierung fängt bereits mit der Sensorik auf dem Shopfloor an und reicht über die Cloud bis hin zu anderen Standorten oder Zulieferern – und zurück.

Vom Edge zur Cloud

Im Rahmen vieler Produktionsprozesse müssen Mitarbeiter im internen Lager bestimmte Komponenten heraussuchen. Dort angebrachte Taster lassen sich mit einer intelligenten Sensortechnologie ergänzen, um die Funktionsmöglichkeiten zu erweitern.

Mithilfe von unterstützenden Edge- und Cloud-Lösungen können diese Komponenten zur Datenverarbeitung oder als informatives Display genutzt werden. Beispielsweise lässt sich hier die Fachnummer oder enthaltene Menge anzeigen. Dadurch wird die Nutzererfahrung verbessert und Mitarbeiter finden die benötigten Komponenten deutlich schneller. In Verbindung mit einer Waage kann ein weiterer Sensor außerdem das Gewicht des Inhalts erfassen, ihn auswerten und anzeigen, ob die richtige Menge entnommen wurde.

Das angeschlossene ERP- oder Warehouse-Management-System lässt sich zusätzlich so einstellen, dass es die Art und die Anzahl der entnommenen Gegenstände erkennt – und in einem weiteren Schritt direkt die Nachbestellung in Auftrag gibt. So sammelt und verwaltet die Sensorik sämtliche Informationen auf dem Edge-Layer und gibt sie für nachfolgende Arbeitsschritte und andere Systeme, Hersteller oder Zulieferer in die Cloud weiter.

Von der Cloud zum Edge

Der Sensor arbeitet in diesem vernetzten Shopfloor als moderne Schnittstelle zwischen Mensch, Maschine und der Cloud – sozusagen als HMI 4.0 (Human-Machine-Interface). Die Cloud dient dabei aber nicht nur zur Verbindung mit Zulieferern und Logistikanbietern. Zudem lässt sich damit die Software der Sensorik auf dem Shopfloor schnell und sicher aktualisieren. Über gekapselte Software-Container mit entsprechend definierten und standardisierten Protokollen können sich die einzelnen Systeme austauschen und auf Aktualität überprüfen lassen – sogar herstellerübergreifend.

In Zukunft könnte der Sensor auf dem Shopfloor über eine spezielle App oder ein eigens entwickeltes Cloud-System ein Update aufspielen und neue Features implementieren. Mithilfe der entsprechenden Analytics-Software lassen sich die Prozesse automatisch und genau zum richtigen Zeitpunkt in Gang setzen.

Auf diese Weise können aktuelle Software-Versionen leichter und sicherer an die Kunden weitergegeben werden. Eine solche Funktion lässt sich aber nur umsetzen, wenn gemeinsame Standards für das gesamte IIoT durchgesetzt werden – gerade auch für die Datensicherheit.

Standardisierte Vernetzung vorantreiben

Die Bedeutung von Sensorik mit großem Funktionsumfang wächst, denn manuelle Eingaben werden zunehmend durch automatische Datenerfassung und eine intelligente Verarbeitung der Informationen abgelöst. So lassen sich alle Daten im IIoT sammeln und dienen als Grundlage für Entscheidungen in Echtzeit.

Hersteller erreichen damit kürzere Lieferzeiten für ihre Produkte und auch eine bessere Planbarkeit über den gesamten Herstellungszyklus hinweg. Dies gelingt aber nur, wenn beide Ebenen, Edge und Cloud, optimal ineinandergreifen.

Hierfür sind herstellerunabhängige Standards notwendig, an denen Zusammenschlüsse wie die Open Industry 4.0 bereits arbeiten. Damit entsteht die Grundlage für schnelle und effiziente Fertigungs- und Supply-Chains in unserer globalisierten Welt.

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