MES: Maschinenkommunikation und die Rolle von Standards

Industrie 4.0 bedeutet Veränderung und treibt diese auch voran, ähnlich wie es schon bei drei vorangegangenen industriellen Revolutionen der Fall war. Sie erfordert Anpassungen von Unternehmensstrategie, Unternehmensführung, Prozesstechnologie, IT, unternehmensweite Einbindung in die Wertschöpfungskette, Engagement der Mitarbeiter und vor allem Kommunikation.

Die neue industrielle Revolution ist im Kern globaler und setzt Anpassungen hinsichtlich zahlreicher Aspekte der Geschäftsabläufe voraus. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Entwicklung von Möglichkeiten zur Generierung, Nutzung und Handhabung großer Datenmengen, die folglich einen geschäftlichen Mehrwert in Form von einem verbesserten operativen Kenntnisstand bieten, um strategische Entscheidungen kurzfristig und langfristig zu unterstützen.

Der vielleicht wichtigste Aspekt dieser vierten industriellen Revolution ist, dass die Informationsinfrastruktur bis zum "Edge" erweitert wurde. So können intelligente Geräte und Anwendungen, miteinander kommunizieren und autonome Entscheidungen in Echtzeit treffen. Die Genauigkeit und Geschwindigkeit der Kommunikation ist dabei entscheidend und muss permanent, automatisch, sicher und präzise erfolgen.

In Fertigungsunternehmen, die bereit sind in diese neue industrielle Revolution zu investieren, ist daher eine Integration der Fertigung mit der gesamten Unternehmensstruktur notwendig, um die Effizienz der Edge-Technologie auszuschöpfen. Prozess- und Maschinendaten müssen zum Erreichen dieser Effizienz aus jeder Transaktion in der Fertigung erfasst und mit übergeordneten Anwendungen wie MES verknüpft werden. Das Ergebnis dessen sind Prozess- und Betriebsinformationen, die als Grundlage für sofortige, mittelfristige und langfristige Maßnahmen und Entscheidungen eingesetzt werden können, und zwar in Abhängigkeit vom Schweregrad des Ereignisses, den Zeiträumen für die Datenanalyse und dem Geschäftsablauf.

Doch die Integration zwischen MES und Prozesskomponenten gestaltet sich oft nicht einfach. Eine Kombination aus veralteten, kundenspezifischen und modernen Systemen, Software und Dateninfrastrukturen bedeutet eine extrem hohe Komplexität. Häufig fehlen auch Standard-Integrationsmethoden.

Es existieren zwar Standards und Protokolle für die Kommunikation auf Maschinenebene und den Datentransfer. Diese machen Verknüpfung zu Steuerung und übergeordneten Anwendungen sicherer und unkomplizierter. Dennoch, je nach Maschinenalter, Bedarf an mehreren Schnittstellen und Kombination an modernen und Legacy-Geräten und -anwendungen, kann der Komplexitätsgrad selbst innerhalb einer Fabrik ziemlich hoch sein. Die Gesamtkomplexität steigt exponentiell mit der zunehmenden Anzahl der geografisch und technologisch abgegrenzten Standorte an.

Kontinuierliche Kommunikation ist ein Muss

Diese Notwendigkeit der kontinuierlichen Kommunikation bedeutet zahlreiche Herausforderungen für Fertigungsunternehmen. Eine typische Fertigungseinheit verfügt in der Regel über Maschinen unterschiedlicher Anbieter, wobei die Typen und die Komplexität je nach Branche und Fertigungsprozess variieren. Diese Komplexität reicht von geringen Variationen von Maschinen und Herstellern bis zu vielen unterschiedlichen Maschinen von sehr vielen unterschiedlichen Herstellern innerhalb einer Produktion.

Eine weitere Komplexitätsebene kommt hinzu, wenn die einzelnen Komponenten mit eigener Software (und Protokollen) arbeiten. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die Maschinen alt sind oder in Anwendungsbereichen eingesetzt werden, in denen Interoperabilität nicht gefordert oder im Prozess integriert ist, wie etwa bei älteren Verpackungslinien oder kundenspezifischen Prozesseinrichtungen, die für einen einzelnen, spezifischen Arbeitsschritt ausgelegt sind.

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