Anwendungen

Die Grundvoraussetzung für eine automatisierte und effizienzoptimierte Produktionskette bilden das Sammeln und der Austausch von Produktionsdaten. Maschinendaten geben Auskunft über Auslastung und Wartungsbedarf, Messergebnisse werden automatisch eingelesen und übertragen, um die Produktionskette zu optimieren. toii® ist in der Lage, sowohl aus der SPS Maschinendaten auszulesen, als auch Daten in die Maschinensteuerung hineinzuschreiben.

Die Einbindung externer Datenquellen ist über die Plattform ebenfalls möglich. So können etwa produktionsrelevante Informationen und Daten in die Produktionskette einbezogen werden.

Netzwerk- und IoT-fähige Maschinen, aber auch ältere, so genannte Legacy-Maschinen verschiedener Hersteller und Epochen können mit der toii®-Plattform digital vernetzt werden. Analoge Maschinen können über eine separate Box angebunden werden, die Statusmeldungen per Lichtsignale weitergibt. Andere Optionen zur Vernetzung analoger Maschinen sind der Einsatz zusätzlicher und direkt ansprechbarer Sensoren beispielsweise die manuelle Eingabe von Produktionsdaten direkt durch den Produktionsmitarbeiter an einem speziellen Terminal. Das weitere Spektrum der Vernetzung reicht über die Vollintegration der Maschinensteuerung (SPS) bis hin zur Produktionsautomatisierung.

Eine effiziente Produktionssteuerung mithilfe eines Produktionssteuerungssystems (MES) kann nur durch die Einbeziehung aktueller Produktionsdaten wie Auslastung, Rüst- und Ausfallzeiten erfolgen. Diese Daten können durch die toii®-Plattform erhoben und zur weiteren Verarbeitung in das MES überführt werden. Werden diese Daten zusammengeführt, kann das gesamte Potential der Produktionsanlagen nachhaltig gehoben werden.

Über die Einbindung eines Warenwirtschaftssystems (ERP) können darüber hinaus sowohl Auftragsdaten zur Produktionssteuerung in die Produktionskette überführt werden, als auch Messergebnisse aus der Produktion in das Warenwirtschaftssystem eingespielt werden, etwa zur Auftragsdokumentation oder Qualitätssicherung.

Der erste Schritt zur Steigerung der Effizienz in Produktionsprozessen besteht darin, die aktuellen Leistungsparameter zu bündeln und transparent dazustellen. Dieser Schritt erfordert neben der Erfassung von Daten auch deren Visualisierung, um die Leistungsparameter bewerten zu können. Eine anschauliche Lösung bietet die Dashboarding-Funktion des Softwaremoduls toii®.Fusion.

toii® ermöglicht zudem die Verknüpfung und Darstellung weiterer produktionsrelevanter Daten mit den anfallenden Produktionsdaten. So können etwa Auftragsdaten aus dem Warenwirtschaftssystem (ERP) mit den reellen Auslastungs- und Kapazitätsdaten der Maschinen verknüpft werden. Auf diese Weise können Auftragszeiten bestimmt und Effizienzberechnungen durchgeführt werden. Produktivitäts- und Kapazitätskurven kombiniert mit Daten aus Drittsystemen werden auf einem Desktop visualisiert. Mit den Ergebnissen kann die Produktionsplanung optimiert werden.

Werden Maschinen- und Produktionsdaten erhoben, können sie einer tieferen Analyse zur Verbesserung der Gesamtanlageneffizienz (OEE) unterzogen werden. Langfristig gesammelte Maschinendaten (Big Data) werden analysiert, um beispielsweise Anomalien zu identifizieren.

Mittels Machine Learning-Methoden können Prozesse immer weiter optimiert und ein absehbarer Ausfall von Maschinen und Anlagen frühzeitig erkannt werden (Predictive Maintenance). Die aus der Big-Data-Analyse entwickelten Methoden können in der Folge direkt in der Produktion unter Verwendung von Echtzeitdaten zur Produktionsoptimierung eingesetzt werden (Edge Analytics).

Auch mobile Maschinen und Fahrzeuge wie Gabelstapler, Kipplader oder Transportbehälter können über das IIoT-Netzwerk in toii® integriert werden. Auch sie lassen sich auf diese Weise effizienter einsetzen.

Die hier gesammelten Daten ermöglichen die Optimierung von Fahrwegen oder eine genaue Lokalisierung von Material bei der Ein- und Auslagerung. Auftragsdaten können dem Fahrer direkt in sein Cockpit übermittelt und die Disposition damit in Echtzeit optimiert werden.

Messdaten – auch von manuellen Messungen bspw. mit Messschrauben oder Messschiebern – werden per WLAN auf die toii®-Plattform übertragen. Dort werden sie automatisch mit den Sollwerten abgeglichen. Abweichungen werden dem Bediener sofort kenntlich gemacht und gegebenenfalls automatisch eskaliert. Eine integrierte Datensammlung und die digitale Archivierung erleichtern die Dokumentation. Qualitätsmängel können so schneller und zielorientierter behoben werden.