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Industrie 4.0 Digitales Nachrüsten von Maschinen sichert KMU den 4.0-Sprung

| Redakteur: Victoria Sonnenberg

Eine spezielle Nachrüstbox von Fraunhofer integriert existierende Maschinen in moderne Fertigungsanlagen. Auf Basis einer Selbstbeschreibung der Maschine erzeugt der Plug-and-work-Cube automatisch einen Kommunikations-Server für den Datenaustausch mit anderen Anlagen oder IT-Systemen.

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Der Plug-and-work-Cube des Fraunhofer-IOSB integriert existierende Maschinen in moderne Fertigungsanlagen. Damit schaffen auch mittelständische Unternehmen den Sprung ins Industrie-4.0-Zeitalter.
Der Plug-and-work-Cube des Fraunhofer-IOSB integriert existierende Maschinen in moderne Fertigungsanlagen. Damit schaffen auch mittelständische Unternehmen den Sprung ins Industrie-4.0-Zeitalter.
(Bild: Fraunhofer-IOSB)

Industrie 4.0 ist für Unternehmen zu einer Art Wettlauf um die Zukunft geworden. Die Vision ist bestechend. Alle Maschinen sind untereinander vernetzt und kommunizieren miteinander. Fertigungsstraßen konfigurieren sich selbst und reagieren intelligent auf Störungen oder Änderungswünsche. So haben die Mitarbeiter jederzeit den vollen Überblick über die Produktion und den Status der einzelnen Anlagen. Neue Maschinen werden nach dem Plug-and-Work-Prinzip integriert.

Heute scheitert die konsequente Umsetzung von Industrie 4.0 noch oftmals, weil auch ältere Geräte im Einsatz sind, die noch nicht über die nötigen Schnittstellen verfügen. Im schlimmsten Fall arbeiten die Maschinen dann in der Fertigungshalle isoliert vor sich hin.

Bestehende Maschinen und Anlagen in das Produktionssystem einbinden

Eine Lösung für dieses Problem hat das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB in Karlsruhe entwickelt. Der Plug-and-work-Cube sorgt dafür, dass bestehende Maschinen und Anlagen in das Produktionssystem eingebunden werden können. In dem unscheinbaren Kästchen steckt ein Standard-Industrie-PC mit Windows als Betriebssystem. Die Maschine liefert alle Informationen über sich selbst und ihre Fähigkeiten per Netzwerkkabel an den Würfel.

Im ersten Schritt erstellt ein Mitarbeiter die Selbstbeschreibung der Maschine auf Basis des XML-Datenformats AutomationML (Automation Markup Language). Ein Assistenz-Werkzeug erleichtert mit einer intuitiv bedienbaren, grafischen Bedienoberfläche den Aufbau der Selbstbeschreibung. Mithilfe dieses Modells generiert der Cube im zweiten Schritt automatisch den Kommunikations-Server zum Austausch von Informationen mit anderen Maschinen und der übergeordneten Fertigungssteuerung. So wird die Maschine im Fertigungssystem integriert, sie kann mit anderen Anlagen kommunizieren und ist über das Netzwerk ansprechbar.

„Im Prinzip ist das ganz ähnlich wie die Installation eines USB-Geräts, beispielsweise eines Druckers, am Büro-PC“, erklärt Projektleiter Dr. Olaf Sauer. Die Tools registrieren aber auch Änderungen an der Maschine, beispielsweise bei einer aktualisierten Konfiguration. Ein Änderungsmanager nimmt die neue Konfiguration auf und leitet sie an den Kommunikations-Server weiter.

Mit dem Fraunhofer-Cube entfällt das umständliche Konfigurieren und Einrichten, wenn eine Anlage manuell in die Fertigung integriert wird. Dieser Prozess kann sich unter Umständen über mehrere Tage oder sogar Wochen hinziehen, der Plug-and-work-Cube ist oft schon nach einigen Stunden fertig.

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