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.



  • Kommissionierroboter intelligenter machen

    Kommissionierroboter intelligenter machen

    Wo Güter hergestellt, gelagert, sortiert oder verpackt werden, wird auch kommissioniert: einzelne Waren werden Kisten oder Kartons entnommen und neu zusammengestellt. Im Rahmen des Forschungsprojekts Flairop wird daran gearbeitet, Kommissionierroboter…

    mehr lesen: Kommissionierroboter intelligenter machen

  • Produktionserwartungen steigen leicht

    Produktionserwartungen steigen leicht

    In der aktuellen Konjunkturumfrage des Ifo Instituts legen die Juni-Produktionserwartungen im Verarbeitenden Gewerbe zu – allerdings nur um einen Punkt im Vergleich zum Mai.

    mehr lesen: Produktionserwartungen steigen leicht

  • Neuer CEO bei EfficientIP

    Neuer CEO bei EfficientIP

    Norman Girard ist neuer CEO von EfficientIP und tritt die Nachfolge von David Williamson an, der sich in den Ruhestand verabschiedet.

    mehr lesen: Neuer CEO bei EfficientIP

  • Mehr als 5.000 Infektionsversuche durch Revil

    Mehr als 5.000 Infektionsversuche durch Revil

    Durch einen Angriff der Ransomware-Gruppe Revil musste u.a. eine schwedische Supermarktkette vorübergehend mehr als 800 Filialen schließen. Laut einer Analyse des Softwareanbieters Kaspersky gab es weltweit mehr als 5.000 Infektionsversuche…

    mehr lesen: Mehr als 5.000 Infektionsversuche durch Revil

  • CO2 als Rohstoff in industriellen Kreisläufen

    CO2 als Rohstoff in industriellen Kreisläufen

    Treibhausgas-Emissionen zu reduzieren ist eine große Herausforderung. Bei den anthropogenen Treibhausgasemissionen gehört CO2 aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen sowie aus industriellen Prozessen zu den Hauptverursachern des Treibhauseffekts. Auf der…

    mehr lesen: CO2 als Rohstoff in industriellen Kreisläufen

  • SSI Schäfer und Swan bündeln SAP-Kompetenzen

    SSI Schäfer und Swan bündeln SAP-Kompetenzen

    SSI Schäfer wird Mehrheitseigner des Logistik-Spezialisten Swan. Im Zuge der Vereinbarung übernimmt Swan alle Mitarbeiter des SSI-SAP-Geschäftsbereichs.

    mehr lesen: SSI Schäfer und Swan bündeln SAP-Kompetenzen

  • Avanade ernennt Annika Grosse zum Data & AI Lead

    Avanade ernennt Annika Grosse zum Data & AI Lead

    Annika Grosse soll bei Avanade als Data & AI Lead für Europa die Angebotsentwicklung für Azure-KI leiten.

    mehr lesen: Avanade ernennt Annika Grosse zum Data & AI Lead

  • Neues Verfahren trennt Aluminium-Verbundwerkstoffe

    Neues Verfahren trennt Aluminium-Verbundwerkstoffe

    In Deutschland landen jährlich rund 18,7Mio.t Verpackungen im Abfall. Durch neue Technologien ist es nun möglich, Aluminium-Verbundwerkstoffe in ihre Einzelteile zu zerlegen. Hochleistungsfähige Klebstoffe unterstützen diesen Prozess.

    mehr lesen: Neues Verfahren trennt Aluminium-Verbundwerkstoffe

  • Autobauer blicken bescheidener in die Zukunft

    Autobauer blicken bescheidener in die Zukunft

    Nach aktuellen Zahlen des Ifo Instituts beurteilen die deutschen Autobauer ihre Geschäftslage derzeit so gut wie seit August 2018 nicht mehr. Bei den Erwartungen zeigen sich die Unternehmen jedoch verhaltener.

    mehr lesen: Autobauer blicken bescheidener in die Zukunft

  • Security-Check für Unternehmen

    Security-Check für Unternehmen

    Produzierende Unternehmen, die ihre Maschinen und Anlagen vernetzen, sind durch Sicherheitslücken und Angriffe auf ihre IT-Infrastruktur oftmals gefährdet. Wissenschaftler möchten nun in einem AiF-geförderten Forschungsprojekt gemeinsam mit kleinen und mittleren…

    mehr lesen: Security-Check für Unternehmen

  • Auftragseingang im Maschinen- und Anlagenbau wächst erneut

    Auftragseingang im Maschinen- und Anlagenbau wächst erneut

    Die Maschinen- und Anlagenbauer konnten im Mai ihre Auftragsbücher erneut füllen. Insgesamt verbuchte die Branche einen Zuwachs der Bestellungen von real 47 Prozent zum – vergleichsweise schwachen – Vorjahr.

    mehr lesen: Auftragseingang im Maschinen- und Anlagenbau wächst erneut

  • 6G-Forschung für die Zukunft

    6G-Forschung für die Zukunft

    Unter Koordinierung des DFKI forschen im Projekt Open6GHub 17 Projektpartner bereits an der nächsten Mobilfunkgeneration 6G.

    mehr lesen: 6G-Forschung für die Zukunft