Maschinen fit für die Cloud machen Kosten senken und Produktqualität erhöhen
Bild: Siemens AGDer Status Quo produzierender Unternehmen: Ungeplante Anlagenstillstände verursacht durch mangelnde Wartung, fehlende Materialzuführung oder schlichte Intransparenz über Maschinen und Prozesse verursachen massive Kosten.
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Bild: Siemens AGVernetzung schafft Transparenz
Produktions- und Maschinenprozesse müssen von Anfang bis Ende transparent betrachtet werden. Voraussetzung ist die intelligente Vernetzung der Maschinen und Anlagen. Denn Daten dienen als Grundlage für Analysen, Entscheidungen und Anpassungen. Transparenzgewinne werden dabei schrittweise realisiert. Daten aus der Automatisierungsebene werden zunächst zentralisiert in Cloud-basierten Infrastrukturen gesammelt und aggregiert. Eine geräteunabhängige Infrastruktur ermöglicht im nächsten Schritt die Aufbereitung und Analyse der übertragenen Daten. Cloud-basierte Applikationen ermöglichen durch die Analyse der Daten einen kontinuierlichen Einblick in Maschinen und Anlagen. Das erhöht die Transparenz. Von der präventiven Wartungsplanung bis zur Erkennung von Engpässen sind vielzählige Anwendungsszenarien denkbar. Die Vernetzung von Maschinen und Anlagen mit der Cloud stellt jedoch Maschinenbauer sowie Unternehmen vor Herausforderungen. Die Integration von Anlagen auf dem aktuellsten Stand der Technik ist längst nicht mehr ausreichend, um am Markt zu bestehen. Bestandsanlagen, die bereits vor vielen Jahren errichtet wurden, müssen im Rahmen einer Digitalisierungsstrategie ebenso intelligent vernetzt werden.
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Bild: Siemens AGPlug&Play-Konnektivität für die Cloud
Die Anforderungen an Netzwerkinfrastrukturen sind hoch. Netzwerkgeräte, Daten-Gateways und Leitsysteme von Siemens ermöglichen die vertikale Anbindung von Steuerungen, Maschinen und Anlagen an das offene, Cloud-basierte IoT-Betriebssystem MindSphere. Es bietet dabei nicht nur eine einheitliche Dateninfrastruktur inklusive Archivierung, sondern ermöglicht durch 'Plattform as a Service' auch die Nutzung von Cloud-basierten Applikationen, sogenannten MindApps. Integriert in Advanced Controller ermöglichen MindConnect-Funktionsbausteine eine sichere und unmittelbare Anbindung der Steuerung an die Cloud. Im Engineering Framework TIA Portal projektiert, steuert die SPS damit nicht nur komplexe Fertigungsprozesse, sondern transferiert zusätzlich ausgewählte Daten sicher aus der Fertigung in die Cloud. Von der dezentralen Peripherie bis zur unterlagerten Steuerung wird die Anbindung unzähliger Geräte und Datenquellen ermöglicht. Je nach Größe und Komplexität der Maschine eignen sich zur Datenübertragung auch dedizierte Daten-Gateways. Sie entlasten durch Bündelung der Kommunikationsaufgaben Steuerungen von zusätzlichen Aufgaben. Dabei können weitere Steuerungen, Frequenzumrichter, Scada-Systeme und Drittgeräte über das offene Protokoll OPC UA einfach und sicher mit einem der Gateways MindConnect Nano oder MindConnect IoT2040 verbunden werden. Auch Bestandsanlagen können über proprietäre oder offene Protokolle an Cloudsysteme angebunden werden. Das offene, linuxbasierte Gateway Simatic IOT2040 bietet eine Vielzahl an Schnittstellen, um diese Anlagen intelligent zu vernetzen. Dabei verfügen die MindConnect-Gateways über zwei integrierte Ethernet Ports zur strikten Trennung des Fertigungsnetzes und des Internets. Aspekte wie dieser sorgen nicht nur für geringere Kommunikationslasten, sondern auch für einen Mehrwert an Sicherheit. Gemäß des Defense-in-Depth-Konzepts nach ISA99/IEC62443 berücksichtigt Siemens die drei zentralen Security-Elemente Anlagensicherheit, Netzwerksicherheit und Systemintegrität zur Vermeidung von unerlaubten Zugriffen auf die Automatisierungskomponenten.
Transparenz und Zukunftssicherheit
Konnektivität, Datenvorverarbeitung und Datenanalyse stellen Transparenz über Fertigungsprozesse, Maschinen und Anlagen her, helfen, Produktionskosten zu senken und die Produktqualität zu steigern. Konkret profitieren Maschinenbauer damit von der Überwachung, Analyse und Vergleichbarkeit ihrer Maschinen - und das weltweit. Die Kombination von TIA und MindSphere ermöglicht eine nahtlose Zusammenarbeit aller Automatisierungskomponenten, um frühzeitig Anlagenausfälle in Produktionsumgebungen, zu erkennen und zu verhindern. Dabei bietet gerade die Durchgängigkeit des Automatisierungsportfolios hin zur Cloud Mehrwert in Bezug auf Zukunftssicherheit und Investitionsschutz.
Bild: Siemens AGBild: Siemens AGVernetzung schafft Transparenz
Produktions- und Maschinenprozesse müssen von Anfang bis Ende transparent betrachtet werden. Voraussetzung ist die intelligente Vernetzung der Maschinen und Anlagen. Denn Daten dienen als Grundlage für Analysen, Entscheidungen und Anpassungen. Transparenzgewinne werden dabei schrittweise realisiert. Daten aus der Automatisierungsebene werden zunächst zentralisiert in Cloud-basierten Infrastrukturen gesammelt und aggregiert. Eine geräteunabhängige Infrastruktur ermöglicht im nächsten Schritt die Aufbereitung und Analyse der übertragenen Daten. Cloud-basierte Applikationen ermöglichen durch die Analyse der Daten einen kontinuierlichen Einblick in Maschinen und Anlagen. Das erhöht die Transparenz. Von der präventiven Wartungsplanung bis zur Erkennung von Engpässen sind vielzählige Anwendungsszenarien denkbar. Die Vernetzung von Maschinen und Anlagen mit der Cloud stellt jedoch Maschinenbauer sowie Unternehmen vor Herausforderungen. Die Integration von Anlagen auf dem aktuellsten Stand der Technik ist längst nicht mehr ausreichend, um am Markt zu bestehen. Bestandsanlagen, die bereits vor vielen Jahren errichtet wurden, müssen im Rahmen einer Digitalisierungsstrategie ebenso intelligent vernetzt werden.
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Dieser Artikel erschien in Industrie 4.0 - 21 2017 - 02.11.17.Für weitere Artikel besuchen Sie www.i40-magazin.de
