Infrastruktur und Sicherheit
Der Leitgedanke bei der Entwicklung der Infrastruktur lautet ‚Plug&Produce‘. Durch eine intelligente Infrastruktur wird ein ‚Hot-plugging‘ einzelner Module ermöglicht. Eine automatische Nachbarschaftserkennung ermöglicht anschließend die selbstständige Topologie-Ableitung der Anlage. Dabei ist jedes Modul über eine Industriesteckverbindung mit dem Backbone verbunden. Eine direkte Verbindung zwischen den Modulen existiert nicht, ebenso findet keine direkte Kommunikation zwischen den Modulen statt. Durch den Einsatz von Security-Komponenten werden dabei nicht nur die einzelnen Module vor einer ungewollten Manipulation über das Netzwerk, sondern auch vor neuen Modulen mit fehler- oder schadhafter Software geschützt. Eine Visualisierung von ‚Product Lifecycle Management‘-Aspekten (PLM) der Anlage durch Siemens spiegelt das physische Abbild der Anlage in die digitale Welt.
Produkt und Fertigung
Auf der Anlage wird ein beispielhaftes Produkt gefertigt, das kundenindividuell montiert und bearbeitet wird. Neben unterschiedlichen Grundvarianten werden vor allem Gravuren nach Kundenwunsch gefertigt. Das auf einem RFID-Transponder befindliche Produktgedächtnis wird bei Produktionsbeginn beim Einbringen der ersten Komponente initialisiert und enthält fortan die genaue Beschreibung des Fertigungsprozesses. Der weitere Prozessablauf wird maßgeblich über dieses Produktgedächtnis gesteuert – eine Kommunikation zwischen den Modulen findet nicht statt. Die im Rahmen des Projektes erarbeiteten Standards wurden dabei auf ein Minimum reduziert: Neben der Fördertechnik beschränken sich die mechanischen und elektrischen Standards auf die Industriesteckverbinder, die Abmessungen der Produktionsmodule sowie die Art und Lage der Sensorik für die Nachbarschaftserkennung. Zur Kommunikation wurden lediglich herstellneutrale Standards auf TCP/IP-Basis verwendet, die Kommunikation findet größtenteils über OPC UA statt. Zum Austausch großer Datenmengen und zur Realisierung einer serviceorientierten Architektur (SOA) werden zum Teil Webservices eingesetzt. So entsteht eine zentrale Plattform zur Demonstration, Evaluation und Weiterentwicklung von Forschungsergebnissen, Technologien und industrieller Komponenten. Die Projektpartner wollen weiter an der übergeordneten Thematik Industrie 4.0, insbesondere an ihrer Umsetzung, arbeiten. Die nächsten Schritte sollen die Erweiterung der Anlage durch zusätzliche Module, die Fertigung weiterer Varianten als Schritt in Richtung Losgröße 1, die Weiterentwicklung der Infrastruktur sowie die Integration weiterer neuartiger Steuerungsarchitekturen – in Form verteilter Anlagensteuerungen basierend auf Cyber-Physical-Systems – umfassen.
Dienstleistung als Mehrwert
Die Kommunikation zwischen Benutzern und Objekten in der Produktion wird immer wichtiger. Durch die Bereitstellung und nutzungsgerechte Aufbereitung von Echtzeitinformationen sind neue Technologien in der Lage, die steigende Komplexität in der Produktion zu kompensieren. Allerdings müssen die Lösungen auf die konkreten Problemstellungen der Unternehmen zugeschnitten sein. Diese Konzepte betreffen nicht nur Großkonzerne, auch kleine oder mittelständische Unternehmen können von Lösungsansätzen im Rahmen von Industrie 4.0 profitieren – auch, indem Produkte mit neuen Technologien als Mehrwertdienste angeboten werden. Die Produkte können zum Beispiel Informationen zu Produktion, Lebenszyklus oder Wartung und Reparatur mit sich führen. Damit umfasst Industrie 4.0 auch eine Dienstleistungskomponente, die zusätzliche Wettbewerbsvorteile generieren kann.
