Produktionssoftware für Industrie 4.0 – Dezentralisierung als Chance- Teil 1
Die Kommunikation zwischen CPS und CPPS erzeugt neue Datenströme
(pressebox) Dresden, 08.12.2016 - Industrie 4.0 bietet eine nie dagewesene Chance für einen erfolgreichen Wandel. Jedoch müssen die Unternehmen auf der Produktionsebene über Software verfügen,die auf eine solche Reise vorbereitet ist. Und da Industrie 4.0 bereits beschlossene Sache ist, bietet sich für Unternehmen jetzt der ideale Zeitpunkt, sich entsprechend zu wappnen.
Eine Einschätzung von Francisco Almada Lobo,CEO Critical Manufacturing (veröffentlicht in Elektor Business Magazin IoT und Industrie Ausgabe September/Oktober 2016)
Wenngleich MES-Software (MES = Manufacturing Execution Systems, zuweilen auch als Manufacturing Operations Management, MOM, bezeichnet) schon jetzt ein wesentliches
Element in der Welt der produktionsbezogenen IT darstellt, wird eine völlig neue MES-Generation erforderlich sein, um die von Industrie 4.0 geschaffenen Herausforderungen zu bewältigen. Im Folgenden werden die zentralen Eigenschaften aufgezeigt, die ein MES für eine wirksame Industrie 4.0 unterstützen muss.
Dezentralisierung
Bei Industrie 4.0 handelt es sich prinzipbedingt um ein dezentrales System mit Informationen und Intelligenz auf unabhängigen Einheiten. Hierbei sind intelligente Werkstücke und Produkte (Smart Materials & Products, auch CPS – cyber-physische Systeme) die Dienstnutzer. Sie stellen die zu fertigenden Produkte dar. Die intelligenten Produktionsmittel und Produktionsanlagen (Smart Equipment & Plants, auch CPPS- cyber-physische Produktionssysteme) sind dagegen die Dienstanbieter. Dabei handelt es sich um die Maschinen und Systeme, die das Produkt letztlich herstellen. CPS und CPPS sind physisch nicht miteinander gekoppelt. Stattdessen stellt eine Dispatching-Funktion eine logische Verknüpfung zwischen einem Werkstoff , der verarbeitet werden soll, und einem dazu erforderlichen Produktionsmittel her.
Da im Konzept von Industrie 4.0 jedes Produkt einzigartig sein kann, wird es äußerst schwierig sein, die Abläufe der Produktionsebene auf herkömmliche Weise zu zentralisieren oder zu optimieren. Dieser dynamische „Marktplatz“ von CPS und CPPS bedeutet, dass an die Stelle eines einzelnen allumfassenden Modells ein MES treten muss, das Möglichkeiten der sogenannten Kontextauflösung bietet. Nur so kann ein Produkt, das an einem bestimmten Schritt einen bestimmten Dienst benötigt, den Fluss seiner Produktkategorie an seinen individuellen Kontext anpassen. Einen Schritt weiter gedacht, könnte das intelligente Produkt am jeweiligen Verarbeitungsschritt auch die Rezeptur bereithalten. Beim Datenaustausch mit dem intelligenten Produktionsmittel würde es die Rezeptur dorthin übertragen, sodass sein individueller Umformungsprozess durchgeführt werden kann.
Auf diese Weise verfügen CPS und CPPS über ihre eigene Intelligenz. Beispielsweise
kennt ein intelligentes Produkt oder CPS seinen Status, seine Position, seinen Verlauf,
sein Zielprodukt und seine alternativen Bewegungsstrecken. Ebenso kennt ein
intelligentes Produktionsmittel bzw. CPPS seinen Status und Verlauf, seinen Wartungsplan, seinen Umfang möglicher Konfigurationen und Einstellungen usw. Das bedeutet, ein CPS hat die Fähigkeit, sich selbst zu identifizieren, indem es seine Position und seinen Status an ein physisch zentralisiertes System übergibt.
Eine MES-Dezentralisierung muss logisch erfolgen und nicht notwendigerweise physisch. Angesichts von Cloud Computing lässt sich sogar treffl ich darüber streiten, ob ein derartiges System tatsächlich als physisch zentralisiert bezeichnet werden kann. Entscheidend ist eine vorhandene logische Dezentralisierung. Das heißt, ein MES kann nach wie vor eine zentrale Applikation sein, aber es verhält sich dezentralisiert mit Agenten oder Objekten, die für die einzelnen Einheiten der Produktionsebene
stehen.
Der Autor
Francisco Almada Lobo besitzt einen MBA und einen Abschluss in Elektrotechnik der Universität von Porto. Er begann seine Laufbahn in einem Forschungs- und Entwicklungsinstitut für CIM-Technologien und wechselte 1997 zur Siemens Halbleiterfertigung. In seinen Stationen bei Siemens, Infineon und Qimonda sammelte er Erfahrungen in verschiedenen Produktionssegmenten. 2004 leitete er die erste Migration
eines MES bei laufendem Betrieb einer Massenproduktion. Zwischen 2005 und 2009 leitete er das Porto Development Center für Infineon und Qimonda, einschließlich der Abwicklung von Automatisierungsprojekten in den Werken des Konzerns weltweit.
In seiner Rolle als Chief Operating Officer von Critical Manufacturing war Almada Lobo unter anderem für den Produkt-Geschäftsbereich verantwortlich. Seit 2010 ist er CEO
des Unternehmens.
Eine Einschätzung von Francisco Almada Lobo,CEO Critical Manufacturing (veröffentlicht in Elektor Business Magazin IoT und Industrie Ausgabe September/Oktober 2016)
Wenngleich MES-Software (MES = Manufacturing Execution Systems, zuweilen auch als Manufacturing Operations Management, MOM, bezeichnet) schon jetzt ein wesentliches
Element in der Welt der produktionsbezogenen IT darstellt, wird eine völlig neue MES-Generation erforderlich sein, um die von Industrie 4.0 geschaffenen Herausforderungen zu bewältigen. Im Folgenden werden die zentralen Eigenschaften aufgezeigt, die ein MES für eine wirksame Industrie 4.0 unterstützen muss.
Dezentralisierung
Bei Industrie 4.0 handelt es sich prinzipbedingt um ein dezentrales System mit Informationen und Intelligenz auf unabhängigen Einheiten. Hierbei sind intelligente Werkstücke und Produkte (Smart Materials & Products, auch CPS – cyber-physische Systeme) die Dienstnutzer. Sie stellen die zu fertigenden Produkte dar. Die intelligenten Produktionsmittel und Produktionsanlagen (Smart Equipment & Plants, auch CPPS- cyber-physische Produktionssysteme) sind dagegen die Dienstanbieter. Dabei handelt es sich um die Maschinen und Systeme, die das Produkt letztlich herstellen. CPS und CPPS sind physisch nicht miteinander gekoppelt. Stattdessen stellt eine Dispatching-Funktion eine logische Verknüpfung zwischen einem Werkstoff , der verarbeitet werden soll, und einem dazu erforderlichen Produktionsmittel her.
Da im Konzept von Industrie 4.0 jedes Produkt einzigartig sein kann, wird es äußerst schwierig sein, die Abläufe der Produktionsebene auf herkömmliche Weise zu zentralisieren oder zu optimieren. Dieser dynamische „Marktplatz“ von CPS und CPPS bedeutet, dass an die Stelle eines einzelnen allumfassenden Modells ein MES treten muss, das Möglichkeiten der sogenannten Kontextauflösung bietet. Nur so kann ein Produkt, das an einem bestimmten Schritt einen bestimmten Dienst benötigt, den Fluss seiner Produktkategorie an seinen individuellen Kontext anpassen. Einen Schritt weiter gedacht, könnte das intelligente Produkt am jeweiligen Verarbeitungsschritt auch die Rezeptur bereithalten. Beim Datenaustausch mit dem intelligenten Produktionsmittel würde es die Rezeptur dorthin übertragen, sodass sein individueller Umformungsprozess durchgeführt werden kann.
Auf diese Weise verfügen CPS und CPPS über ihre eigene Intelligenz. Beispielsweise
kennt ein intelligentes Produkt oder CPS seinen Status, seine Position, seinen Verlauf,
sein Zielprodukt und seine alternativen Bewegungsstrecken. Ebenso kennt ein
intelligentes Produktionsmittel bzw. CPPS seinen Status und Verlauf, seinen Wartungsplan, seinen Umfang möglicher Konfigurationen und Einstellungen usw. Das bedeutet, ein CPS hat die Fähigkeit, sich selbst zu identifizieren, indem es seine Position und seinen Status an ein physisch zentralisiertes System übergibt.
Eine MES-Dezentralisierung muss logisch erfolgen und nicht notwendigerweise physisch. Angesichts von Cloud Computing lässt sich sogar treffl ich darüber streiten, ob ein derartiges System tatsächlich als physisch zentralisiert bezeichnet werden kann. Entscheidend ist eine vorhandene logische Dezentralisierung. Das heißt, ein MES kann nach wie vor eine zentrale Applikation sein, aber es verhält sich dezentralisiert mit Agenten oder Objekten, die für die einzelnen Einheiten der Produktionsebene
stehen.
Der Autor
Francisco Almada Lobo besitzt einen MBA und einen Abschluss in Elektrotechnik der Universität von Porto. Er begann seine Laufbahn in einem Forschungs- und Entwicklungsinstitut für CIM-Technologien und wechselte 1997 zur Siemens Halbleiterfertigung. In seinen Stationen bei Siemens, Infineon und Qimonda sammelte er Erfahrungen in verschiedenen Produktionssegmenten. 2004 leitete er die erste Migration
eines MES bei laufendem Betrieb einer Massenproduktion. Zwischen 2005 und 2009 leitete er das Porto Development Center für Infineon und Qimonda, einschließlich der Abwicklung von Automatisierungsprojekten in den Werken des Konzerns weltweit.
In seiner Rolle als Chief Operating Officer von Critical Manufacturing war Almada Lobo unter anderem für den Produkt-Geschäftsbereich verantwortlich. Seit 2010 ist er CEO
des Unternehmens.
