Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

Produktionsnahe Informationstechnik - Industrial IT

Funktionen produktionsnaher IT- oder Manufacturing Execution Systeme sind und bleiben auch in der Industrie 4.0 unverzichtbar, aber:

Die IKT-Architektur ändert sich: Es zeichnet sich ab, dass sich die bisherigen Ebenen der bekannten Automatisierungspyramide auflösen und ein neues Informationsmodell für die Industrie 4.0 erforderlich wird. Dafür sind unter anderem folgende Basistechnologien verantwortlich:

  1. Internet der Dinge, Cyber-Physical-Systems und Eingebettete Systeme,
  2. Big Data und Hauptspeicherdatenbanken,
  3. IP-basierte Kommunikation.

Serviceorientierung: Die bisher eher monolithisch anmutenden MES-Systeme wandeln sich hin zu Service-orientierten Architekturen. Neue Anbieter produktionsnaher IT-Systeme am Markt entwickeln ihre Werkzeuge direkt nach dem Paradigma der Serviceorientierung. Dabei lassen sich grob die folgenden Architekturkomponenten unterscheiden:

  • APPs: Applikationen mit eigener Benutzeroberfläche, aber keiner oder nur sehr eingeschränkter eigener Datenhaltung, die auf einem mobilen Endgerät genutzt werden können.
  • MES-Services: Unter einem Service verstehen wir im folgenden eine Einheit mit einer konkreten Funktion und eindeutigen Ein- und Ausgangsparametern.
  • Manufacturing Service Bus: Über diesen Bus kommunizieren die Services untereinander.
  • Integrationsservices: diese Services werden zwingend benötigt, um die Verbindung zwischen MES-Service und den Maschinen, Anlagen und anderen Einrichtungen der Fabrik zu schaffen.

Cloud Computing: Der grundsätzliche Ansatz von Cloud Computing liegt darin, dass Rechenleistung, IKT-Systeme und ihre Funktionalitäten nicht beim Anwender lokal installiert sind, sondern aus einem externen Rechenzentrum nach Bedarf bezogen werden.

Interoperabilität und Plug-and-Work-Fähigkeit: Industrie 4.0 propagiert die Vision der flexiblen, adaptiven Produktion. Intelligente Komponenten ‚kennen‘ ihre Fähigkeiten und ‚wissen‘, in welche Anlagen sie eingebaut werden können. Gegebenenfalls ändern sie Konfigurationseinstellungen selbständig, um sich an die Fertigungsaufgabe und auch an die Anlage, in die sie eingebaut werden, anpassen zu können.

Condition Monitoring und MES verschmelzen: Statt einfacher korrektiver Instandhaltung geht der Trend hin zu Systemen, die vorausschauend bereits Wartungs- und weitere Handlungsvorschläge machen. Auf Basis der heute ohnehin vorhandenen Funktion der Maschinendatenerfassung ist davon auszugehen, dass MES-Systeme zukünftig zustandsüberwachende Funktionen, Diagnosefunktionen und entscheidungsunterstützende Funktionen anbieten, so dass Maschinenbediener die Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen schnell und gezielt aufrecht erhalten können.

Neue Technologien zur Interaktion von Mensch und Maschine: Statt Bildschirm, Tastatur und Maus werden in Zukunft (auch) Gesteninteraktion, Spracherkennung und weitere neue Technologien in der Fabrik eingesetzt und damit heutige Fixpunkte in der Fertigung aufgelöst, die z.B. durch Terminals zum Rückmelden von Arbeitsgängen, zur Meldung von Qualitätsergebnissen oder zur Anzeige von Maschinenzuständen, gegeben sind.

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