Success Story

Integrierte Qualitätssicherung in der Metallumformung

Dass integrierte Manufacturing Execution Systeme (MES) insbesondere für Zulieferer der Automobilindustrie von großer Bedeutung sind, zeigt der Einsatz des MES HYDRA von MPDV bei Heinrich Huhn GmbH+Co. KG.

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CPS-Integration im Brownfield

Anbindung bestehender Maschinen und Anlagen mittels Industrie 4.0 Box

Sander Lass und Hanna Theuer

Bei der Gestaltung von Industrie 4.0 im Unternehmen ist in der Regel von einem Brownfield-Szenario auszugehen. Das bedeutet, dass bereits vorhandene Maschinen und Anlagen, die bislang über keine Möglichkeiten der intelligenten Vernetzung verfügen, in neue cyber-physische Produktionssysteme (CPPS) integriert werden müssen. Es entsteht der Bedarf, bereits bestehende Systeme in geeigneter Form mit Intelligenz und Kommunikationsfähigkeit auszustatten und ihre Intergrationsfähigkeit maßgeblich zu erhöhen.

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Cyber-physische Systeme für die prädiktive Instandhaltung
Erhebung statischer und dynamischer Informationen im Produktionssystem

Patrick Strauß, André Barthelmey und Jochen Deuse

Für ein vollumfängliches und stets aktuelles Abbild wandlungsfähiger Produktionsanlagen sind neben den Sensor- und Prozessdaten Strukturinformationen erforderlich. Daher verbinden die Autoren ein Low Cost-Sensorsystem zur Datenakquise im Produktionsumfeld mit einer Architektur zur automatisierten Erstellung und Pflege technischer Anlagendokumentation. Die Wirksamkeit und Relevanz des Gesamtsystems wird anhand des Anwendungsbeispiels einer elektrischen Hängebahn im Automobilbau gezeigt.

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Informationssicherheit durch eigenes Funknetz

Zusätzliche Schutzschicht vor dem Internet

Aurelius Wosylus, Sigfox Deutschland

Sicherheit ist in einer zunehmend vernetzten Industrie eine zentrale Herausforderung, denn jedes IoT-angebundene Device ist potenziellen Fremdzugriffen und Manipulationen ausgesetzt. Unternehmen suchen deshalb Wege, diese Risiken für ihre Systeme zu minimieren. Sigfox bietet für die Device- und Sensor-to-Cloud-Kommunikation ein eigenes Netz, das sich wie eine Schutzschicht zwischen die Sigfox-Devices und die Cloud-App legt. Sigfox-Devices kommunizieren also nicht direkt über das Internet. Dennoch kommen ihre Daten in die Cloud. Das Sigfox-Netz gewährleistet damit auch für Maschinen- und Anlagenbauer eine sehr hohe systemimmanente Sicherheit, da Angriffe über das Internet quasi ausgeschlossen sind.

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Reihenfolgeplanung im Zeitalter von Industrie 4.0
Optimierung in der Werkstattfertigung

Norbert Gronau und Edzard Weber

Für eine effiziente Produktion sind Optimierungsverfahren unverzichtbar. Durch die Ausrichtung der Produktion auf Konzepte wie Industrie 4.0 verändern sich aber die Rahmenbedingungen für den richtigen Einsatz dieser Verfahren. Dieser Beitrag stellt die vorhandene Vielfalt an Optimierungsverfahren vor und diskutiert ihre Eignung für Industrie 4.0 .

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Konzept zur Einführung der Fabriksoftware der Zukunft

Jörg Rehage

Einige Erkennisse um die tatsächlichen Integrationsbelange von MES sind scheinbar selbst an Normverbänden wie z.B. der MESA (Manufacturing Enterprise Solutions Association) vorbeigeschlichen. Betriebs- und Unternehmenscontrolling, sowie die gesamte Produktentwicklung (PDM /PLM/ PM /KM usw.) sind bislang noch kein Bestandteil der normativen MES-Welt. Einige wenige Systemhersteller jedoch haben diese Normwelt durchbrochen und MES + PDM/PLM als unzertrennlich zusammengeführt.

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Softwareframework für die Energieoptimierung von Produktionssystemen
Messung, Prädiktion und Anpassung der Energienutzung

Matthias Bartelt, Jannis Stecken, Anton Strahilov und Bernd Kuhlenkötter

Eine Betrachtung und Optimierung des Energieverbrauchs von Produktionsanlagen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Im ITEA-Forschungsprojekt SPEAR wird die Möglichkeit geschaffen, aktuelle Energieverbräuche von Produktionssystemen zu messen sowie diese für unterschiedliche Prozessabläufe zu berechnen. Optimierungsalgorithmen können dann den Energieverbrauch reduzieren beziehungsweise an den Verlauf der Energiepreise anpassen.

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Pick-by-Vision in der manuellen Kommissionierung
Anforderungen an die betriebliche Nutzung

Ralf Elbert, Anne Friedrich und Eszter Knobloch, TU Darmstadt

Bei Unternehmen stößt die Nutzung von Datenbrillen als innovatives Assistenzsystem im operativen Betrieb zunehmend auf Interesse. Speziell in der manuellen Kommissionierung birgt der Einsatz von Datenbrillen bei der Kommissioniererführung mittels Pick-by-Vision das Potenzial, eine Verbesserung der Effizienz, Qualität und Ergonomie des Kommissionierprozesses zu bewirken. Aktuelle Pilotanwendungen verdeutlichen aber auch Problemfelder bei der Implementierung und Grenzen des Einsatzes. In diesem Beitrag wird auf der Basis einer systematischen Literaturrecherche ein Überblick über Anforderungen an die Nutzung von Pick-by-Vision aus dem Blickwinkel der Logistik gegeben. Hierfür werden die Ergebnisse einer Anforderungsanalyse vorgestellt, bei der neben direkten Benutzer- und Systemanforderungen auch Anforderungen aus der Lagergestaltung und den organisatorischen, wirtschaftlichen und rechtlichen Rahmenbedingungen diskutiert werden.

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Nutzenorientierter Einsatz digitaler Systeme zur Prozessüberwachung
Implementierungsansatz zur Umsetzung „digitaler Services“ in der Instandhaltung mit Hilfe maschinellen Lernens

Alexander Busse, Jonas Lauer und Joachim Metternich

Maschinelles Lernen ermöglicht es, Gesetzmäßigkeiten in Daten zu „erlernen“ und zur Maschinenzustandserkennung und –prognose zu nutzen. Dies kann in der Produktion zur Prozessstabilisierung genutzt werden, indem Ergebnisse der Daten- analysen in Planung und Steuerung von Instandhaltungsaufträgen verwendet werden. Im folgenden Beitrag wird ein strukturierter Implementierungsansatz zur zielgerichteten Auswahl digitaler Anwendungsfälle vorgestellt.

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DataViSon: ein Schritt hin zur dezentralen Produktionssteuerung
Kombination von Visual Analytics und Auditory Display zur Verzahnung von operativer und taktischer Produktionsplanungsebene

Thomas Felberbauer, Thomas Moser, Michael Iber und Franz Fidler, FH St. Pölten

Das Forschungsprojekt Analytic Manufacturing (ANAMA) beschäftigt sich mit der Verzahnung der taktischen und operativen Planungsebene und repräsentiert einen wesentlichen Zwischenschritt zur finalen dezentralen Steuerung der Produktion. Einerseits muss in Unternehmen dazu technisch ein übergelagerter Datenlayer implementiert werden, der unterschiedliche Datenebenen konsolidiert. Andererseits werden, basierend auf dieser konsolidierten Datenbasis, die Forschungsfelder „Visual Analytics“ und „Sonifikation“ (akustische Datenanalyse) zur Verbesserung der Feedbackschleife von operativer und taktischer Planung eingesetzt. Durch die Kombination der beiden Forschungsfelder entsteht die neuartige Methodik „DataViSon“.

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Datengetriebene Module für Predictive Maintenance
Betrachtung verschiedener Module für eine datengetriebene, vorausschauende Wartung

Burkhard Hoppenstedt, Rüdiger Pryss, Alexander Treß, Bernd Biechele und Manfred Reichert

Der Wunsch aus Produktionsdaten einen vorausschauenden Wartungszyklus abzuleiten, definiert das Umfeld des Themengebiets Predictive Maintenance. Hierbei unterscheiden sich die jeweiligen Anforderungen an eine Anwendung sehr stark, u. a. aufgrund der zugrunde liegenden Datenbasis, bestehenden Echtzeitanforderungen und vorhandenem Expertenwissen. Im Folgenden wird erörtert, welche Module in den Kreislauf eines Predictive Maintenance Systems einfließen können. Ein Schwerpunkt liegt auf der Datenreduktion mittels der Principal Component Analysis.

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online EXKLUSIV

Maschinenbelegungsplanung in mehrstufigen entkoppelten Produktionssystemen

Holm Fischäder, Richard Göhler und Herfried M. Schneider

In diesem Beitrag werden die theoretischen Grundlagen der Maschinenbelegungsplanung für mehrstufige Produktionsumgebungen erörtert und davon ausgehend Lösungsverfahren für Belegungs-
probleme unter praxisrelevanten Problemstellungen entwickelt. In der Printausgabe von productivITy (Ausgabe 2-17) wurde eine Kurzfassung dieses Beitrages veröffentlicht. In der hier vorgelegten Online-Fassung werden die Abbildung praxis-
typischer Rahmenbedingungen für die Maschinen-
belegungsplanung sowie die Bewertung alternativer Belegungsplänen ausführlicher beschrieben.

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