Die Vorteile einer Automatisierung sämtlicher traditionellen Prozesse in modernen Produktionsanlagen sind die treibende Kraft hinter der Industrie 4.0. Bei dieser Aufgabe spielen robuste industrielle Cloud-Lösungen eine wichtige Rolle. Denn industrielle Clouds sind im übertragenen Sinne das Fundament, auf dem die vernetzten Produktionsflächen oder die smarten Fabriken von heute und morgen aufbauen. In diesem Beitrag werden die verschiedenen Möglichkeiten einer industriellen Cloud erörtert, mit der die wichtigsten Grundsätze der Industrie 4.0 eingeführt werden können.
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Leitprinzip eines jeden Industrie 4.0-konformen Businessplans ist die Automatisierung des Produktionszyklus. Daher werden Industrie 4.0-Fabriken auch als Smarte Fabriken bezeichnet. Dazu ist eine umfassende Planung erforderlich. Diese Planung umfasst die Ausstattung der Fertigungsmaschinen und Flurförderzeuge mit „smarten“ (intelligenten) Merkmalen. Anschließend müssen die erzeugten Daten erhoben und analysiert werden, um den Produktionslebenszyklus digital zu steuern. Hier sind die skalierbaren, netzwerkbasierten Integrationsfunktionen einer industriellen Cloud von entscheidender Bedeutung.
Industrielle Cloud-Lösungen schaffen das perfekte Ökosystem für die Speicherung von Kundendaten, „Smart Machine“-Daten, Bestands- und Lieferdetails. Mithilfe dieser Informationen können Sie den Produktionszyklus dann nach Belieben automatisieren. Ein Beispiel wäre die Herstellung von Werkzeugvorrichtungen mit einer intelligenten CNC-Maschine. Eine intelligente CNC-Maschine ist mit Präzisionssensoren ausgestattet, die Daten erzeugen. Eine industrielle Cloud-Lösung wie die Corvina kann ein vernetztes Netzwerk oder Ökosystem aus Daten erstellen. Ein solches Ökosystem verwaltet die Daten aus den Maschinensensoren, aus ERP- oder CRM-Datenbanken und aus Bestandstickets. In diesem Ökosystem können Beziehungen über alle in einer Fertigung verwendeten Geräte und Anwendungen hinweg in Echtzeit verwaltet werden.
Die Vorteile eines vernetzten Fertigungsbereichs reichen von einer gesteigerten Produktivität bis zur Bedarfsdeckung. Alibabas vernetztes fahrerloses Transportfahrzeug (FTF oder AGV für „Automated guided Vehicle“) kann hier als Fallstudie dienen. Hier analysiert eine industrielle Cloud den Abstand zwischen Arbeitsplätzen, den Materialbedarf und die Liefergeschwindigkeit. Die zur Bestimmung von Geschwindigkeit und Strecke eines AVGs benötigten Informationen werden dann von einer industriellen Cloud eingestellt, gespeichert und an das AVG übertragen.
Der Einsatz von Maschinen und Systemen mit verteilter Intelligenz ist ein weiterer wichtiger Aspekt für eine Umstellung auf Industrie 4.0. Mit einer verteilten Intelligenz integrierte Komponenten und Systeme auf Feldebene ermöglichen eine Automatisierung der nächsten Stufe. Diese Komponenten können notwendige Einstellungen ohne menschliche Hilfe und nur mit den Anweisungen eines übergeordneten Systems ausführen. Ein Beispiel für eine solche Aufgabe ist eine Maschine, die eine eigene Diagnose durchführt und bei Bedarf vorausschauende Instandhaltungsmaßnahmen durchführt.
Dabei ist unbedingt zu beachten, dass ein System mit verteilter Intelligenz in der Regel mit vielen Sensoren und Anwendungen ausgestattet ist, die eine Automatisierung ermöglichen. Dazu gehören Bewegungssensoren, Schwingungssensoren sowie integrierte Softwareanwendungen – sie alle produzieren Daten. Die produzierten Daten benötigen ein übergeordnetes System, in dem die Daten gespeichert und analysiert werden können. Ein Beispiel für ein solches übergeordnetes System ist die Corvina. Diese cloud-basierte Lösung kann als übergeordnetes System dienen. Es sammelt die Daten, die von den miteinander verbundenen Sensoren und der Software in einem verteilten Intelligenzsystem erzeugt werden.
Zusammen mit der Software im verteilten Intelligenzsystem können dann mit der Corvina Cloud Anweisungstickets erstellt werden, die Aktionen des Systems auslösen. Eine solche Aktion kann das Durchführen einer gelegentlichen Diagnose an den beweglichen Teilen einer Fertigungsmaschine sein. Die von mehreren verteilten Intelligenzkomponenten gesammelten Daten können sowohl auf neue und auf ähnliche Maschinen angewendet werden. Diese neuen Komponenten oder Systeme können mit den benötigten Informationen versorgt werden, um ihre eigenen präventiven Instandhaltungsmaßnahmen durchzuführen, bevor Störungen auftreten. Zu den Vorteilen der vorausschauenden und der präventiven Instandhaltung in Echtzeit gehören die erhöhte Lebensdauer von Fertigungssystemen und die sinkenden Gemeinkosten. Sie können hier auch mehr über die vorausschauende Instandhaltung erfahren.
Einer der vielgerühmten Vorteile einer Integration der Industrie 4.0 in Ihr Unternehmen ist die Unterstützung der Lean-Manufacturing-Grundsätze. Und tatsächlich versucht die Industrie 4.0, Abfälle und Ausschuss zu vermeiden und gleichzeitig die Betriebskosten zu senken. Die Einführung einer industriellen Cloud ist der effizienteste Weg, um diese äußerst wichtigen Eigenschaften beim Betrieb Ihrer automatisierten Anlage zu erreichen. Mit einer industriellen Cloud können Ihre Industrie 4.0-konformen Anlagen dazu beitragen, Richtlinien zur Abfallvermeidung zu erarbeiten.
Für regelmäßig stabile Produktionsergebnisse müssen alle möglichen Variablen oder Eigenschaften eines Produktionszyklus gemessen, analysiert, kontrolliert und in einigen Fällen auch verbessert werden. Industrielle Cloud-Lösungen sind die perfekten Werkzeuge für die Erhebung von Daten, mit denen die Leistung verschiedener Produktionsvariablen gemessen und analysiert werden kann. Die Lösungen erfassen beispielsweise Variablen und Daten zu Kundenbedarf, Maschinenkapazität und Anzahl der Materialien. Diese Variablen und Daten werden zur Erfüllung der Kundennachfrage benötigt. Bei der Datenanalyse können mit dem Produktionsprozess verbundene Unsicherheiten eingedämmt werden. So wird der Materialverlust reduziert, während zugleich die Produktionszeiten eingehalten werden.
Als weiterer Aspekt kann sichergestellt werden, dass ein Produkt den vorgegebenen Qualitätsstandards entspricht und fehlerfrei ist. Für diese Aufgaben können industrielle Cloud-Lösungen eingesetzt werden, um den gesamten Produktionszyklus zu überwachen. Dazu gehört auch die Überwachung der Tätigkeiten von Drittanbietern und der Echtzeitvergleich von Mustern aus jeder Produktionsphase mit einem voreingestellten Modell. Die während der Überwachung und Analyse erhobenen Daten können dann zur Bewertung zukünftiger Produktionszyklen verwendet werden.
Die Einführung einer robusten industriellen Cloud macht auch für die diskrete Fertigung Sinn. In diesem Fall sind die zu fertigenden Produkte unterschiedliche und nicht-generische Artikel. Mit der Möglichkeit, die von automatisierten Maschinen während der diskreten Fertigung erzeugten Daten zu überwachen, wird sichergestellt, dass jeder Arbeitsplatz mit den richtigen Materialien und Werkzeugen ausgestattet ist, die für bestimmte Aufgaben erforderlich sind. Eine industrielle Cloud kann auch Anweisungen zu den für verschiedene Aufgaben zu verwendenden Flurförderzeugen umfassen und die Wegstrecken zum empfangenden Arbeitsplatz genau markieren. Auf diese Weise können industrielle Clouds Materialabfälle vermeiden und die Produktion während der diskreten Fertigung beschleunigen. Darum wird erwartet, dass die diskrete Fertigungsindustrie im Jahr 2019 rund 20 Milliarden US-Dollar für industrielle Cloud-Lösungen ausgeben wird.Der Wechsel in die Industrie 4.0 ist ein Schritt, der die Produktion, wie wir sie kennen, im 21. Jahrhundert neu definieren wird. Um eine erfolgreiche Blaupause zu entwickeln, müssen Anlagenverwalter die Vorteile verstehen, die sich aus der Integration robuster industrieller Cloud-Lösungen für Technologien wie beispielsweise datengetriebene Anlagenleistung, vorausschauende Instandhaltung, virtuelle Schulung und Validierung und vieler anderer ergeben. Zu diesen Vorteilen gehören gesenkte Betriebskosten, erhöhte Effizienz und großartige Renditen für Ihre Investitionen in die industrielle Cloud. Erfahren Sie mehr über robuste industrielle Cloud-Lösungen, die Ihren spezifischen Geschäftsanforderungen entsprechen, indem Sie uns noch heute kontaktieren.