Wie Interoperabilität die Innovation in intelligenten Fabriken vorantreibt
Wie weit sind die Hersteller auf ihrem Weg zur Industrie 4.0? Was hält sie davon ab, Fortschritte zu machen? Wie sieht der Fortschritt Ihrer eigenen Anlage im Vergleich aus?
Der Industry 4.0 Adoption Report von IoT Analytics, einem Anbieter von IoT-Markteinblicken und Wettbewerbsinformationen, enthält die Antworten auf diese und viele weitere Fragen. Er enthält wichtige Erkenntnisse aus einer Befragung von 500 Führungskräften in der diskreten und Prozessfertigung und gibt einen Einblick in deren Denkweise:
- Leistungskennzahlen
- Anwendungsfälle für Industrie 4.0
- Qualifikationslücken
- Herausforderungen bei der Einführung intelligenter Fabriken
Der Bericht beleuchtet auch die Tatsache, dass viele Hersteller Schwierigkeiten haben, ihre Smart-Factory-Initiativen voranzutreiben. Während 72 % Strategien für die intelligente Fertigung eingeführt haben oder einführen, arbeiten 28 % nicht an einer Strategie. Und während 65 % eine IoT-Strategie implementiert haben oder umsetzen, sind 35 % noch nicht so weit.
Wie der Bericht auch zeigt, können technische Herausforderungen die Realisierung intelligenter Fabriken und Automatisierung verlangsamen. Führungskräfte in der Fertigung identifizieren diese Hindernisse als die am schwierigsten zu überwindenden:
- Entwicklung neuer Anwendungen
- Sicherung von OT-Netzwerken
- Anbindung an bestehende Anwendungen, wie z. B. MES- und ERP-Systeme
- Verwaltung verschiedener Datenformate und Protokolle
- Anbindung an OT-Netzwerke (Interoperabilität)
Belden hat in Zusammenarbeit mit IoT Analytics eine Branchendiskussion über die Überwindung dieser Hindernisse zu veranstaltet, um Sie beim Aufbau einer besseren, intelligenteren Zukunft zu unterstützen. Sehen Sie sich das Webinar an.
Um einen Einblick in die Diskussionen des Webinars zu geben, konzentriert sich dieser Blog auf eine der größten Herausforderungen für Führungskräfte: die Anbindung an OT-Netzwerke (Nr. 5 auf der obigen Liste). In einem früheren Blog haben wir die Nuancen der Verwaltung von Datenprotokollen und -formaten erörtert (Nr. 4 auf der zuvor genannten Liste).
Betriebsbewusstsein = Interoperabilität
Um eine intelligente Fertigung zu ermöglichen, müssen alle Komponenten in der Fabrikhalle miteinander kommunizieren, Daten austauschen und die von Maschine zu Maschine übermittelten Daten interpretieren und verarbeiten können. Ohne bidirektionalen Informationsaustausch wird jedes System weiterhin unabhängig arbeiten.
- OT-Umgebungen bestehen aus unterschiedlichen Systemen, Geräten und Software. Sie basieren auf unterschiedlichen Betriebssystemen, haben unterschiedliche Modellnummern und werden von unterschiedlichen Herstellern entwickelt.
- Es werden unterschiedliche Protokolle verwendet. Einige Protokolle sind offen, andere proprietär. Einige sind seriell und einige Ethernet-basiert. Da Protokolle als „Sprache“ von OT-Geräten dienen, müssen sie harmonisiert werden, damit Maschinen Daten austauschen können.
- Veraltete Geräte und neue Roboter arbeiten Seite an Seite. Siebzig Jahre alte Maschinen können neben neu eingesetzter Technologie betrieben werden. Einige ältere Geräte verfügen möglicherweise gar nicht erst über einen Netzwerkanschluss.
Um einen vollständigen Überblick über die Abläufe zu erhalten, müssen all diese Systeme und Geräte zusammenarbeiten. Die von ihnen generierten Daten müssen außerdem auf einer einzigen gemeinsamen Plattform kombiniert, konvertiert und vereinheitlicht werden, um Analysen und eine schnelle und einfache Entscheidungsfindung zu ermöglichen.
Interoperabilität unterstützt optimalen Betrieb
Interoperabilität treibt die Industrie 4.0 voran und macht intelligente Fabriken möglich.
Ohne sie arbeiten Maschinen in Silos, ohne zu wissen, was andere Maschinen tun oder welche Veränderungen in der Produktionslinie stattfinden. Dies kann zu Abfall- und Qualitätsproblemen führen.
Zeitverzögerungen können auch auftreten, wenn Prozesse aufgrund segmentierter Netzwerke nicht automatisiert werden können oder nicht nahtlos ablaufen. Dies kann sich negativ auf die Produktion auswirken und die Vorlaufzeit verlängern.
Für einen optimalen Betrieb müssen die Geräte direkt mit anderen Fabrikgeräten und dem OT-Netzwerk kommunizieren. Da immer mehr Maschinen in der Fabrik eingesetzt werden, um neue Funktionen und Wachstum zu unterstützen, wird die Interoperabilität zu einer noch größeren Herausforderung.
Datentransparenz ermöglichen, um die Effizienz zu steigern
Kürzlich haben wir mit einem Gasunternehmen zusammengearbeitet, um dessen Produktionsanlage von einer Situation, in der kaum oder gar keine Daten erfasst wurden, in eine Situation zu überführen, in der unternehmensweit Daten zur Unterstützung datenbasierter Entscheidungen erfasst wurden.
Die Mitglieder des Betriebsteams wollten ihre Datenspeicherkapazität erhöhen, um mehr Einblicke in die Leistung zu gewinnen, und sie wollten auch in der Lage sein, die erfassten Daten zu visualisieren, um darauf reagieren zu können.
Um das System kontinuierlich für Echtzeit-Updates zu überwachen und die Daten zu sammeln, die das Team benötigte, richtete Belden eine Möglichkeit ein, die Motoren in einer Gasverdichtungsstation abzufragen, um ihren Zustand regelmäßig zu bewerten und nach Änderungen oder Updates zu suchen.
Die Informationen werden über das Modbus-Kommunikationsprotokoll abgefragt und über das EtherNet/IP-Protokoll an einen Rockwell Automation-Prozessor gesendet. Ein ProSoft-Gateway überträgt Daten zwischen den Geräten, die unterschiedliche Protokolle verwenden.
Mit Hilfe einer Software zur Erfassung, Verwaltung und Analyse betrieblicher Prozessdaten hat das Betriebsteam der Anlage Zugriff auf wichtige Daten und kann diese einfach in Dashboards und Berichte zur Visualisierung umwandeln.
Belden unterstützte das Gasunternehmen bei der Bewältigung der Herausforderungen, die sich aus der einzigartigen Umgebung mit verschiedenen Systemen und Geräten, einzigartigen Kommunikationsprotokollen und einer Mischung aus neuen und alten Geräten ergaben, um seine Ziele zu erreichen. Das Ergebnis: Das Unternehmen hat einen Echtzeit-Einblick in die Leistung und weiß, worauf es seine Anstrengungen zur Verbesserung der Abläufe konzentrieren muss.
Erfahren Sie mehr über die Anbindung an OT-Netzwerke
Interoperabilität macht intelligente Fabriken möglich.
Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie andere Fabriken mit OT-Netzwerken verbunden sind – und Lösungen für andere technische Herausforderungen auf dem Weg zur intelligenten Fabrik entdecken möchten – dann sehen Sie sich unser Webinar an.
Die Netzwerk- und Datenlösungen von Belden bieten einen einfacheren, intelligenteren und sichereren Weg für die Industrie 4.0. Monetarisieren Sie Ihre wertvollen Daten, steigern Sie die Produktivität und generieren Sie mehr Umsatz, indem Sie mit uns zusammenarbeiten.
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Über den Autor
Matthew Wopata ist Technischer Produktmanager für Industrial-Edge-Lösungen bei Belden. In seiner aktuellen Rolle entwickelt und realisiert Matthew die Produktstrategie für Beldens Industrial-Edge-Lösungen in Zusammenarbeit mit den Unternehmensbereichen Vertrieb, CIC, Technik, Marketing und Unternehmensentwicklung. Bevor er zu Belden kam, war Matthew Leitender Analyst für den Bereich Industrie bei IoT Analytics. Er hat einen BSc in Chemieingenieurwesen und einen MBA.