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Wie lassen sich Produktionsdaten in Echtzeit erfassen und visualisieren?

Das industrielle Internet der Dinge oder Industrial Internet of Things bietet zahlreiche Möglichkeiten, Produktionsdaten in Echtzeit zu erfassen, zu visualisieren und gezielt auszuwerten. Aus den Ergebnissen können wertvolle Erkenntnisse über die Produktions- und Fertigungsprozesse, Maschinenlaufzeiten sowie eventuelle Störungen gewonnen werden. Produktionsdaten bilden die Grundlage für Verbesserungsvorschläge, Kostenreduzierungen und können weitreichende geschäftliche Entscheidungen zur Folge haben.

Wie lassen sich Produktionsdaten in Echtzeit erfassen und visualisieren?

Was sind Produktionsdaten?

Produktionsdaten legen die Rahmenbedingungen von industriellen Leistungen fest. Dabei spielen sowohl qualitative als auch quantitative Komponenten eine Rolle. Sie sind wichtig für die Planung und Steuerung der Produktion und sollen für einen reibungslosen Ablauf sowie die wirtschaftliche Gestaltung von Prozessen sorgen.

Im Einzelnen handelt es sich bei den Produktionsdaten um:

  • Zuständigkeiten

  • Materialdaten

  • Terminierungen

  • Steuerungsdaten

  • Reihenfolgeplanungen

  • technische Daten und

  • Toleranzen.


Was sind Maschinendaten?

Maschinendaten können unterteilt werden in Prozessdaten und Produktdaten. Prozessdaten liefern Informationen, die zum Betrieb von Maschinen notwendig sind. Dabei geht es in erster Linie um Steuerungsdaten, die während des Betriebes gewonnen werden. Aus den Produktdaten lassen sich Rückschlüsse zur Produktmenge und zum Produktionsverlauf ziehen.

Im Einzelnen handelt es sich bei den Maschinendaten um:

  • die Anzahl der Teile

  • die Produktmenge

  • die Auslastung

  • die Laufzeit

  • die Verfügbarkeit

  • die Zuverlässigkeit

  • den Zustand der Maschinen und

  • den Energieverbrauch.

Sensoren und Aktoren zur Erfassung von Produktionsdaten

Mit speziellen Softwarenlösungen ist es möglich, die Produktionsdaten in Echtzeit genau dort zu erfassen, wo sie entstehen. Dabei kommen entweder Sensoren oder Aktoren zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um intelligente Geräte, die mit dem Netzwerk des industriellen Internets der Dinge verbunden sind. Die Abkürzung für industrielles Internet der Dinge ist IIoT (Industrial Internet of Things). Es ist ein Teilbereich des Internets der Dinge, der sich ausschließlich auf den Bereich der Produktion und der Fertigung bezieht. Das Internet der Dinge (IoT oder Internet of Things) hat hingegen die Interaktionen zwischen Menschen und intelligenten Geräten zum Inhalt.

Anbindung und Übertragung von Produktionsdaten auf IIoT-Plattformen

Das Industrial Internet of Things (IIoT) besteht aus einem Netzwerk von intelligenten Geräten, die zu Systemen verbunden sind. Sie sind in der Lage, Daten in Echtzeit zu generieren, zu sammeln und zur weiteren Verarbeitung auf spezielle Server zu übertragen. Um einen breiten Nutzen aus den Daten ziehen zu können, ist es sehr wichtig, dass sie laufend überwacht und analysiert werden. Auf diese Weise lassen sich Fehler und Abweichungen im Fertigungsprozess rechtzeitig erkennen. Dies geschieht lange bevor es zu einem ernsthaften Defekt oder zum Ausfall von Maschinen oder Maschinenteilen kommt.

Außerdem können nicht nur Daten, Produkte und Prozesse, sondern auch Mitarbeiter untereinander vernetzt werden.


Das Manufacturing Execution System - MES

Mit dem Manufacturing Execution System können Produktions- und Fertigungsprozesse in Echtzeit überwacht und laufend optimiert werden. Es handelt sich dabei um eine moderne und leistungsfähige Software, die Daten sammeln, zusammenführen und aufbereiten kann. Es sind mehrere Anwendungen integriert, die ihren Fokus nicht nur auf die Produktion, sondern auch auf die Qualität oder auf das Personal legen können. Ziel ist es, ein digitales und zeitnahes Abbild des gesamten Produktions- oder Fertigungsprozesses zu erhalten. Alle Daten können detailgenau visualisiert und ausgewertet werden. Die Ergebnisse bilden die Grundlage für wichtige Entscheidungen der verantwortlichen Personen im Produktionsprozess.

Vorteile der Datenvisualisierung und Datenauswertung in Echtzeit

Werden Produktionsdaten in Echtzeit erfasst, visualisiert und ausgewertet, hat das eine ganze Reihe von Vorteilen. Betriebsleiter oder andere Entscheider haben dadurch die Chance, sofort in den Produktionsprozess einzugreifen, wenn sich herausstellen sollte, dass die Abläufe nicht optimal sind oder dass sich Fehler einschleichen. Das ist bereits in einem sehr frühen Stadium möglich. Mittel- und langfristig können auf der Basis der gewonnenen Produktionsdaten Optimierungen vorgenommen und strategische Entscheidungen zur Zukunft des Produktions- und Fertigungsprozesses sowie zur geschäftlichen Ausrichtung getroffen werden.

Methoden der Visualisierung von Produktionsdaten

Dashboards wie Andon Boards oder Shop Floor Boards verschaffen einen schnellen Überblick über die Produktionsdaten

Dashboards wie Andon Boards oder Shop Floor Boards verschaffen einen schnellen Überblick über die Produktionsdaten

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die aktuellen Produktionsdaten für die Produktionsleiter und für die Mitarbeiter übersichtlich zu visualisieren. Dazu müssen die vorhandenen Datenquellen durch ERP-Systeme oder vergleichbare Systeme an ein Dashboard angebunden werden. Dort lassen sich alle Daten in Echtzeit darstellen. In Produktionsbetrieben ist es außerdem üblich, dass auf dem Shopfloor Monitore oder Bildschirme zur übersichtlichen Visualisierung von Produktionsdaten eingesetzt werden. Hierbei handelt es sich um Infoterminals, die auch als Shopfloor- oder Andon Boards bezeichnet werden. Dadurch sind die Mitarbeiter immer auf dem neuesten Stand und können sich genau informieren, wie weit der Fertigungsprozess fortgeschritten ist und welche Vorgaben noch erreicht werden müssen. Shopfloor Boards dienen nicht nur zur Information, sondern auch zur Motivation der Mitarbeiter. Produktionsdaten lassen sich in unterschiedlicher Art und Weise darstellen. So können übersichtliche Grafiken, Tabellen oder vergleichbare Animationen verwendet und bei Bedarf in Farben oder Formen dargestellt werden.

IIoT Lösung von thyssenkrupp

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