Software- und Integritätsschutz

 

Use-Case: IoT Framework

Factory2Cloud – das Framework für individuelle Industrie 4.0-Lösungen

„Factory2Cloud“ von iT Engineering ist ein Framework mit dem schnell und kostengünstig individuelle Industrie 4.0-Lösungen für neue Geschäftsmodelle in einem heterogenen Umfeld von Maschinen, Aktoren, Sensoren und sonstiger Systeme realisiert werden können.

Mit „Factory2Cloud“ können verschiedenste Geräte/Maschinen unterschiedlichster Hersteller sowohl untereinander, als auch mit übergeordneten Systemen (ERP, MES, etc.) und einer Cloud-Plattform kommunizieren. Durch den Einsatz von Kommunikationsstandards wie OPC UA, MQTT und einer Einbettung in das Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 (RAMI 4.0) wird zwischen Maschinen, cyber-physischen Systemen sowie einzelner Teilnehmer im Fabrikumfeld eine „quasi-semantische“ Kommunikation ermöglicht. Die bidirektionale Kommunikation zwischen Menschen, Maschinen und Systemen sichert den Austausch von Informationen in Echtzeit. Die Cloud-Anbindung sorgt für eine nahezu unbegrenzte Skalierbarkeit, Pay per Use-Möglichkeiten und Mandantenfähigkeit.

Auf dem Marktplatz Industrie 4.0 demonstriert iT Engineering, anhand zweier Pick-and-Place-Roboter, wie mit dem „Factory2Cloud“-Framework individuelle Anforderungen für Industrie 4.0-Lösungen erfüllt und umgesetzt werden können.

Beide Roboter, sowohl virtuell als auch real, mit jeweils unterschiedlicher Kinematik, Steuerung und SPS-Software, sind an eine „serverless Cloud-Plattform“ angebunden und führen Pick-and Place-Befehle aus. Das User-Interface wird über eine App auf einem Android-Tablet visualisiert. Die zentrale Intelligenz, Logik, Koordination und Ansteuerung beider Roboter ist in der „serverless Cloud-Plattform“ realisiert. Indem Menschen, Maschinen und Systeme miteinander kommunizieren wird die Wettbewerbsfähigkeit verbessert und neue Geschäftsmodelle können realisiert werden.
 

Anwendungsbeispiel für das Factory2Cloud-Framework: Lagerbestandsüberwachung mit Cloud-Anbindung

Auf Basis des Factory2Cloud-Frameworks wurde für einen Werkzeughersteller eine Applikation zur Lagerbestandsüberwachung mit Cloud-Anbindung realisiert. Dadurch konnte der Werkzeughersteller seinem Kunden (Automobilzulieferer) vor Ort ein Lager mit Werkzeugen zur Verfügung stellen und dieses kostengünstig überwachen. Das Lager wird durch den Werkzeughersteller verwaltet und bei Bedarf wieder aufgefüllt. Sein Kunde, der Automobilzulieferer, zahlt nur für die entnommenen Werkzeuge und nicht für die Bereitstellung des Lagers oder für sonstige Kosten. Zu jeder Zeit hat der Automobilzulieferer Zugang zu dem Lager und kann nach Bedarf neue Werkzeuge entnehmen. Verlässt ein Werkzeug das Lager, wird die Entnahme mittels RFID verbucht.

Factory2Cloud_iT Engineering GmbH

Die Applikation in der Cloud überwacht auf der einen Seite das permanente Vorhandensein von Werkzeugen und stellt auf der anderen Seite fest wann ein Werkzeug des Automobilzulieferers ausgetauscht werden muss. Die bidirektionale Kommunikation zwischen den Maschinen bis hin zur Cloud sichert den Austausch von Informationen in Echtzeit. Über die Applikation in der Cloud können die Maschinen angesteuert und Maschinenzustände erfasst werden. Sämtliche Daten, die erhoben und benötigt werden, werden in einer Datenbank der Cloud gespeichert. Muss ein Werkzeug ausgetauscht werden, meldet die Maschine dies direkt an den Überwachungsdienst in der Cloud. Diese Meldung benachrichtigt den Maschinenbediener über ein Smart Device, der daraufhin das entsprechende Werkzeug aus dem Lager entnimmt. Nach der Entnahme des Werkzeuges wird die Bestandsüberwachung in der Cloud aktualisiert. Die Applikation in der Cloud löst bei unterschreiten eines Schwellwerts automatisiert die Produktion von neuen Werkzeugen beim Werkzeughersteller aus. Zudem wird automatisch eine Rechnung erstellt.

Cloud-basierte Auswertungen über den Austauschzeitpunkt eines Werkzeuges oder die Entnahme von Werkzeugen ermöglichen eine rechtzeitige Produktion und Lieferung neuer Werkzeuge. Je nach Abstimmung kann damit erreicht werden, dass sich nur eine minimale Menge an Werkzeugen im Lager befindet.

Die Realisierung der Applikation mit Cloud-Anbindung bringt für den Werkzeughersteller und Automobilzulieferer, einige Vorteile. So sind die Überwachung des Lagers und das automatische Nachbestellen mandantenfähig. Der Werkzeughersteller kann dadurch eine beliebige Anzahl von Läger aufstellen, die alle auf der gleichen Basis beruhen. Hierfür muss der Werkzeughersteller keine Ressourcen in Form von Server bereitstellen. Diese können bei dem Cloud-Dienstleister mit dem „Pay-per-use“-Prinzip angemietet werden. Auch die Skalierung der Server ist hierbei keine Aufgabe des Werkzeugherstellers. Diese übernimmt ebenfalls der Cloud-Anbieter durch seine bereitgestellten Dienste. Durch die Integration der Cloud-Technologie lässt sich diese Lösung einfach installieren bei niedrigen Investitionskosten. Und letztendlich zahlt jeder nur für das, was er auch wirklich braucht.

 

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