Evaluierung in der realen Fabrik
Im Werk entsteht derzeit ein Fertigungsumfeld auf der Grundlage standardisierter, Industrie 4.0-tauglicher Hard- und Software. Die Anlagenmodule, Scanner, Laserprinter, Sensoren et cetera der SMT-Linien von Limtronik werden über das Integrationsmodul des Software-Anbieters und Standard-Anlagenschnittstellen angekoppelt. Damit konnte das Schnittstellenproblem gelöst werden, mit dem viele Unternehmen der Branche konfrontiert sind. Die Prozess- und Maschinendaten der einzelnen Anlagenmodule werden über Messwerte von prozessbezogenen Sensoren zur Messung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit ergänzt. Die Sensordaten erfasst das Modul des MES-Anbieters ebenfalls und übermittelt sie an die Anwendung für Echtzeit-Analyse in der produktionsnahen Software. Gemäß Schichtkalender und den einsatzfähigen Betriebsmitteln übernimmt ein Advanced Planning & Scheduling-Modul (APS) die Feinplanung von Aufträgen unter Berücksichtigung verschiedener ‚Constraints‘ wie Maschinen- und Materialverfügbarkeit oder produktive Zeiten. Die Planungsfunktion arbeitet mit den vom MES zur Verfügung gestellten Daten und kann in nahezu Echtzeit auf Veränderungen in der Fertigung reagieren.
Innerbetriebliche Materialflüsse steuern
Neben dem MES-Device kommt ein weiteres Hardware-System für den Wareneingang zum Einsatz: das iTac.smart.receiving-device. Sämtliche Materialgebinde zu erfassen, ist der erste Schritt einer logistischen Prozesskette und kann die Grundlage für eine durchgängige Materiallogistik, Qualitätssicherung und Traceability bilden. Das Device erstellt eine spezifische Identifikationsnummer für die angelieferten, verpackten Materialien im Wareneingang und ordnet dem Materialgebinde Daten wie Materialbezeichnung, Materialnummer, Menge, Herstelldatum, Hersteller-Charge, Fertigungsort, Verfallsdatum oder Feuchtigkeitsklasse (MSD) automatisch zu. Die Materialdatenbestände können auch über standardisierte ERP-Schnittstellen der MES-Lösung an die Unternehmensanwendungen der Abnehmer übermittelt werden. Die Schaltzentrale der Industrie 4.0-Evaluierungsumgebung bildet Release 8.00 der MES-Suite, die nun Java 8 unterstützt. Ebenfalls neu im System ist ein skalierbares Business Intelligence-Portal (BI) für produktionsnahe Big Data-Anwendungen.
Mit den neuen Funktionen sind die Projektpartner einen Schritt weiter, um über prozessübergreifende Daten-Analyse-Techniken (Data Mining) auf Basis der erfassten Maschinen-, Betriebsmittel- und Prozessinformationen Fehlerursachen eigenständig zu erkennen und in einem Regelkreis automatisiert zu verbessern. Die Organisation autonomer ad-hoc-Vernetzungen zwischen einzelnen Anlagen bedarf jedoch herstellerunabhängiger Kommunikationsstandards und stellt iTac und Limtronik vor Herausforderungen, die sich nur mit Unterstützung der Anlagenhersteller lösen lassen. In diesem Kontext wird derzeit analysiert, inwieweit OPC UA als ein Machine-to-Machine-Kommunikationsprotokoll oder andere Standards in der Elektronikfertigung eingebunden werden können. Seit Projektbeginn hat sich um das Projekt ein Konsortium mittelständischer Unternehmen zusammengetan, das aus Anlagen- und Softwareherstellern wie der In-GmbH und Dualis GmbH IT Solution besteht. Im Fokus steht die gemeinsame Arbeit an der realen smarten Fabrik im Branchensegment Elektronik. Denn insbesondere im Mittelstand ist die Elektronikproduktion durch eine hohe Variantenanzahl mit vielen Produktwechseln gekennzeichnet. Nun sollen Algorithmen entwickelt werden, welche die qualitätsbeeinflussenden Faktoren aus der Flut der Daten einer Elektronikfabrik automatisch ermitteln können.
