IoT-Entwicklung schreitet voran: neue Möglichkeiten für KMU der Fertigungsindustrie

Wem es gelingt, seine Fertigungsmaschinen durchgängig zu vernetzen, erschließt enorme Potenziale und macht sein Unternehmen fit für die Zukunft. Denn in jeder modernen Maschinensteuerung schlummern wertvolle Daten, die sich auf verschiedene Weise nutzen lassen. Ein wichtiger Anwendungsfall ist beispielsweise die Analyse der OEE (Overall Equipment Effectiveness). Diese Kennzahl hilft Betrieben dabei, die Rentabilität, Produktivität und Gesamteffektivität ihrer Maschinen, Fertigungszellen, Fließbänder, Linien und kompletter Standorte zu berechnen, zu überwachen und zu optimieren. Ermittelt wird der OEE-Wert aus den drei Faktoren Verfügbarkeit (Availability), Leistung (Performance), Qualität (Quality).

Um diese Faktoren korrekt berechnen zu können, müssen jedoch sämtliche Probleme mit den einzelnen Maschinen lückenlos erfasst werden. Hierzu zählen etwa Stillstandzeiten, Fehlermeldungen, Störgründe und auch der generierte Ausschuss. Nur wenn diese Informationen vollständig vorliegen, ist es möglich, Fehlerquellen zu identifizieren, Ausfallzeiten zu reduzieren, Produktivitätsverluste zu minimieren und die Qualität zu verbessern. Werden all diese Daten manuell erhoben, zusammengeführt und in die OEE-Berechnung eingebracht, entsteht ein unverhältnismäßig hoher Aufwand. Zudem sind Fehler bei der händischen Datenübernahme nicht auszuschließen. Daher sollte es das Ziel sein, sämtliche Maschinen über das IoT zu vernetzen, die Daten automatisiert auszulesen und sie schließlich in einer zentralen OEE-Analyselösung auszuwerten. Dass dies keineswegs kompliziert sein muss, beweist das Coburger Start-up datavi mit einer smarten Plug-and-play-Lösung.

datavi wurde von einem Team aus Spezialisten für IoT-Entwicklung und Industrie 4.0 gegründet. Kernprodukt des jungen Unternehmens ist die sogenannte All Productions Control, kurz APC. Es handelt sich dabei um eine kleine Hardware, die sich via Ethernetanschluss unkompliziert mit der Steuerung vorhandener Produktionsmaschinen und -anlagen verbinden lässt. Dabei ist es unerheblich, von welchem Hersteller die Maschine kommt oder um welchen Maschinentyp es sich handelt. Anders als ein reines BDE-System sammelt APC nicht nur Ist-Daten zu Prozessen und Zuständen, sondern alle verfügbaren Maschinendaten. Diese können dann für verschiedene Anwendungsfälle genutzt werden. Beispielsweise hat datavi eine Anwendung für sämtliche Endgeräte – egal ob Smartphone, Laptop, Tablet oder PC – geschaffen, welche die OEE sämtlicher mittels APC angebundenen Maschinen automatisch und in Echtzeit berechnet. Das vollumfassende Datentracking macht jedoch auch Ansätze wie ERP-Einbindung, Realtime-Monitoring von Prozessen, Traceability und digitale Auftragsplanung realisierbar.

Eine Besonderheit ist der dezentrale Ansatz von All Productions Control. Denn alle Maschinendaten werden hierbei auf der kleinen Hardware gespeichert. Dies erfolgt redundant und auf Wunsch auch sehr langfristig. Eine Speicherdauer von über zehn Jahren stellt beispielsweise kein Problem dar. Die dezentrale Datenhaltung hat den großen Vorteil, dass keine lokalen oder cloudbasierten Server für die Speicherung der Maschinendaten erforderlich sind. Dies schont das Budget erheblich und macht das industrielle IoT insbesondere für KMU weitaus attraktiver.

Als Experte für IoT-Entwicklung nutzt datavi die Maschinendaten aus dem All Productions Control nicht nur für die OEE-Berechnung, sondern auch für weitere Lösungen zur Digitalisierung von Fabriken. Ein Beispiel ist das sogenannte digitale Schichtbuch, mit dessen Hilfe sich der gesamte Informationsfluss in der Schicht-, Produktions- und Prozessplanung auf sehr einfache Weise digital abbilden lässt.

Ähnlich wie bei einem MES legen Nutzer in der Software Arbeitsaufträge an und übermitteln diese dann an die zuständigen Mitarbeiter. Welche Prozessschritte diese durchlaufen müssen, lässt sich mit dem System genau vorgeben. Da die Daten aus den Maschinen und Prozessen in Echtzeit in das digitale Schichtbuch einfließen, kann der Status sämtlicher Aufträge in Echtzeit visualisiert werden. Somit erhalten Unternehmen alle grundlegenden Features, die sie zur Digitalisierung ihrer Fertigungsprozesse und der digitalen Kommunikation zwischen Topfloor und Shopfloor benötigen.