Smart Factory Gateway von MPDV: Ein Vermittler zwischen OT und IT

Der Smart Factory Gateway vermittelt zwischen OT- und der IT-Ebene.
Der Smart Factory Gateway vermittelt zwischen OT- und der IT-Ebene. – Bild: MPDV Mikrolab GmbH

Die amerikanischen Analysten von Frost & Sullivan prognostizieren für den globalen Markt für Fertigungs-IT mit Fokus auf Manufacturing Execution Systems (MES) eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 9,3 Prozent. Um dieses Marktpotenzial jedoch ausschöpfen zu können, ist ein MES auf Daten aus dem Shopfloor angewiesen. Hier kommen Automatisierungsplattformen wie CtrlX Automation von Bosch Rexroth ins Spiel. Mittlerweile sind mehr als 100 Partner Teil dieses Ökosystems, darunter auch MPDV.

Ein Blick auf die Automatisierungspyramide

Betrachtet man die klassische Automatisierungspyramide nach IEC62264, so lässt sich die CtrlX Automation den unteren Schichten 1 und 2 zuordnen, also Steuerungsebene und Prozessleitebene. Hier befinden sich alle Arten von Sensoren und Aktoren sowie deren Steuerungstechnik. Die Automatisierungsplattform von Bosch Rexroth bietet sowohl eigene Apps für die Anbindung von Robotik, HMI-Systemen, Steuerungen und allen Arten von Assets im Shopfloor als auch ein breites Partnernetzwerk, in dem Drittanbieter ihre Systeme anbieten. MPDV stellt die App Smart Factory Gateway zur Verfügung. Diese verbindet die Automatisierungsebenen der Pyramide mit den darüberliegenden Schichten 3 und 4 – also der Betriebsleitebene und der Unternehmensleitebene. In der Betriebsleitebene ist typischerweise das Manufacturing Execution System (MES) angesiedelt, in der Unternehmensleitebene das Enterprise Resource Planning (ERP) System.

Der Bruch zwischen den Automatisierungsebenen (1 und 2) und den darüberliegenden Leitebenen (3 und 4) zeigt sich sowohl in der Granularität der Informationen als auch im zeitlichen Horizont, den Systeme der jeweiligen Ebenen betrachten. Sind für die unteren Ebenen ein hoher Detaillierungsgrad und ein Zeitraum von Millisekunden bis Minuten relevant, so bewegen sich MES-System mit deutlich weniger Informationen in einem Zeithorizont von Minuten bis Tagen oder Wochen. Ein ERP-System arbeitet hingegen mit stark aggregierten Daten und fokussiert sich auf Tage, Monate und sogar Jahre. Diese unterschiedlichen Ausrichtungen sind ein Grund für die Kluft zwischen der Automatisierungstechnik (OT) und der Business-IT.

Die Kluft überwinden

Ausschließlich technische Daten zu betrachten, die mit einer Automatisierungsplattform erfasst werden können, schränkt die Sicht auf einzelne Maschinen, deren Zustand und einzelne Prozessschritte der Produktherstellung ein. Welcher Artikel gerade produziert wird, für welchen Kunden und, ob es sich bei dem aktuellen Teil um Ausschuss handelt, ist in der Automatisierungsebene nicht bekannt. Dafür braucht es Informationen aus der darüberliegenden Business-IT. Ein MES weiß z.B., welcher Auftrag gerade läuft und welches Produkt hergestellt wird. Das MES erfasst sowohl die produzierte Menge als auch die jeweilige Qualitätseinstufung – Gutteil wie Ausschuss. In der nächsthöheren Ebene ist dem ERP bekannt, für welchen Kunden das Produkt hergestellt wird und wann es ausgeliefert werden soll.

Solange es sich um Standardprodukte handelt, und es nicht relevant ist, aus welcher Charge ein bestimmter Kunde beliefert wird, ist nur wenig Austausch zwischen der Business-IT und der Automatisierung nötig. Je komplexer die Anforderung an das Produkt und den Herstellungsprozess sind, desto wichtiger ist eine Schnittstelle zwischen den beiden Welten. Ein Beispiel: Ein Automobilzulieferer stellt Airbags her. Neben kundenspezifischen Vorgaben, benötigt der Automobilhersteller bestimmte Prozesswerte von der Herstellung des Airbags (z.B. die Luftfeuchte zum Zeitpunkt, an dem der Airbag in sein Gehäuse gepackt wurde). Dies muss für die Rückverfolgbarkeit dokumentiert werden und der Datenpunkt muss aus der Automatisierungsebene über ein MES ins ERP gelangen, um von dort aus an den Automobilisten kommuniziert werden zu können.

Früher und manchmal heute noch erfolgte diese Übergabe händisch auf Papier oder über Excel-Dokumente. Das war aufwendig und fehleranfällig. Abhilfe schafft eine digitale Schnittstelle zwischen der Automatisierung und der Business-IT. An dieser Stelle setzt die App Smart Factory Gateway von MPDV an. Sie verbindet die Automatisierungsplattform von Bosch Rexroth mit überlagerten Systemen der Business-IT, wie MES- oder ERP-System. So können relevante Daten zwischen beiden Welten ausgetauscht werden.

Das Smart Factory Gateway

Die App Smart Factory Gateway ist im CtrlX Store verfügbar und lässt sich nahtlos in die bestehende Umgebung der Automatisierungsplattform integrieren. Sie basiert auf standardisierten Webservices und offenen Schnittstellen (openAPI). So können Unternehmen jede Art von Business-IT-Systemen flexibel anbinden. Die Installation und Konfiguration folgt dem Low-Code-Prinzip – tiefgehende Programmierkenntnisse sind nicht nötig.

Der Smart Factory Gateway ordnet die erfassten Daten automatisch in ein standardisiertes, semantisches Informationsmodell mit dem nötigen Kontext ein. Das erleichtert gezielte Analysen dieser Daten. Unternehmen gewinnen so einen Überblick über ihre Fertigungsprozesse und können Optimierungspotenziale aufdecken und damit Kosten gezielt senken.



  • Vertrauenswürdige Elektronik für das Internet der Dinge

    Vertrauenswürdige Elektronik für das Internet der Dinge

    Zwölf Partner aus Forschung und Industrie haben das Forschungsprojekt VE-Vides gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines Sicherheitskonzepts für das Internet der Dinge.

    mehr lesen: Vertrauenswürdige Elektronik für das Internet der Dinge

  • Martina Hofmann übernimmt Vorsitz

    Martina Hofmann übernimmt Vorsitz

    Prof. Dr.-Ing. Martina Hofmann von der Hochschule Aalen ist neue Vorsitzende des VDE-Ausschusses Studium, Beruf und Gesellschaft. Neben klassischer Ausschussarbeit will sie die Themen Frauen und Technik sowie Klimaschutz in…

    mehr lesen: Martina Hofmann übernimmt Vorsitz

  • Steuerungstechnik, IT und IoT sicher verbinden

    Steuerungstechnik, IT und IoT sicher verbinden

    Die Vernetzung in der Industrie und das damit verbundene Industrial Internet of Things (IIoT) definieren die Anforderungen an die Sicherheit neu – und damit auch an die eingesetzten Automatisierungslösungen.

    mehr lesen: Steuerungstechnik, IT und IoT sicher verbinden

  • So können sich Unternehmen schützen

    So können sich Unternehmen schützen

    Eine aktuelle Studie des Digitalverbands Bitkom bewertet Ransomware als Haupttreiber für den enormen Anstieg an Cyberattacken. Die Erpresserangriffe verursachen bei den Betroffenen einen enormen wirtschaftlichen Schaden.

    mehr lesen: So können sich Unternehmen schützen

  • Doppelspitze bei Valantic CEC Schweiz

    Doppelspitze bei Valantic CEC Schweiz

    Florian Heidecke leitet seit Anfang August gemeinsam mit Reto Rutz Valantic CEC in der Schweiz.

    mehr lesen: Doppelspitze bei Valantic CEC Schweiz

  • Maschinen lernen voneinander

    Maschinen lernen voneinander

    Das Kunststoff-Zentrum SKZ in Würzburg führt im Rahmen des Forschungsprojekts Darwin mit dem Fraunhofer Spin-off plus10 mehrere Versuchsreihen durch. Ziel ist die Entwicklung kontinuierlich lernender Modelle, die eine höhere Qualität…

    mehr lesen: Maschinen lernen voneinander

  • Wirtschaftliche Lage in Deutschland im August

    Wirtschaftliche Lage in Deutschland im August

    Das Bruttoinlandsprodukt (BIP) ist im 2. Quartal gewachsen. Damit setzt die deutsche Wirtschaft ihren Erholungskurs fort.

    mehr lesen: Wirtschaftliche Lage in Deutschland im August

  • Digitalisierungsziele werden oft noch nicht erreicht

    Digitalisierungsziele werden oft noch nicht erreicht

    Laut einer Studie von Tata Communications hat die große Mehrheit der 750 befragten Unternehmen ihre Digital-First-Ziele noch nicht erreicht. Dabei werden die Unternehmen in drei Reifegrad-Kategorien eingeteilt.

    mehr lesen: Digitalisierungsziele werden oft noch nicht erreicht

  • Der Fokus liegt auf der Elektromobilität

    Der Fokus liegt auf der Elektromobilität

    Eine gemeinsame Studie von VDA und Deloitte zeigt, dass Automobilzulieferer sich mitten in der Transformation befinden, aktuell jedoch noch 85 Prozent des Umsatzes aus der Verbrennertechnologie generiert wird. Dabei geht…

    mehr lesen: Der Fokus liegt auf der Elektromobilität

  • Förderung für den Messeauftritt

    Förderung für den Messeauftritt

    Kleine und mittlere Unternehmen können für Ihren Auftritt bei bestimmten Messen eine Förderung des BMWi in Anspruch nehmen. Auf bis zu 12.000€ kann sich der Förderbetrag belaufen.

    mehr lesen: Förderung für den Messeauftritt

  • Wenn Cyberangriffe schiefgehen

    Wenn Cyberangriffe schiefgehen

    Ransomware hat sich zu einem kriminellen Geschäft mit hohen Um- und Einsätzen entwickelt. Doch nicht jeder Angriff verläuft wie geplant. Der Security-Anbieter Sophos zählt einige Pannen auf.

    mehr lesen: Wenn Cyberangriffe schiefgehen

  • Universal Robots erzielt +75 Prozent

    Universal Robots erzielt +75 Prozent

    Nach einem großen Umsatzplus im zweiten Quartal rechnet Universal Robots auch im 3. Quartal mit einem zweistelligen Umsatzwachstum.

    mehr lesen: Universal Robots erzielt +75 Prozent