Unterstützung für Unternehmen durch die neue Arbeitsgruppe "Digitaler Fabrikbetrieb" der VDI-FML.
Mit der geplanten Richtlinie VDI 4499 zur Digitalen Fabrikplanung werden Experten aus Industrie und Forschung bis zum Jahresende ein praxisorientiertes Hilfsmittel vorlegen, anhand dessen Unternehmen bei der Einführung der "Digitalen Fabrik" konkrete Handlungsempfehlungen erhalten.
Dr.-Ing. Olaf Sauer leitet im Fraunhofer IITB das Geschäftsfeld Leitsysteme und entwickelte das agentenbasierte Leitsystem ProVis.Agent.
Auf der letzten Sitzung des zuständigen Fachausschusses Digitale Fabrik wurde im Rahmen dieser Arbeiten erkannt, dass die Kopplung zwischen Digitaler Fabrik und operativen IT-Systemen, z.B. Fortsetzung der Digitalen Fabrik in die Fertigungs- und Automatisierungstechnik, ein noch wenig bearbeitetes Feld ist. Herr Dr.-Ing. Olaf Sauer vom Fraunhofer IITB in Karlsruhe wurde gebeten, eine Arbeitsgruppe zum "Digitalen Fabrikbetrieb" ins Leben zu rufen und interessierte Fachleute zu diesem Thema zusammenzuführen.
Themen dieser Arbeitsgruppe sind:
- Erzeugen von SPS-Programmen aus Daten der Digitalen Fabrik,
- Übernahme leitsystembezogener Informationen aus der Digitalen Fabrik
- Übernahme von Ist-Beständen an Anlagen in die Digitale Fabrik für Neu- oder Umplanungen,
- virtuelle Inbetriebnahme.
Interessierte Experten aus Fertigungs-Unternehmen, IT-Systemhäusern und Instituten sind herzlich eingeladen, sich mit der Geschäftsstelle der VDI- FML oder mit Herrn Dr. Sauer vom IITB direkt in Verbindung zu setzen. Die konstituierende Sitzung des neuen Fachausschusses ist für Ende Mai geplant.
Kontakt:
Dr.-Ing. Olaf Sauer
Fraunhofer IITB
Tel. 0721 / 6091-477
sauer@iitb.fraunhofer.de
oder
Josefa Wolf
VDI-FML
Tel.: 02 11 / 62 14 - 262
fml@vdi.de
Digitaler Fabrikbetrieb
In der Automobil-Industrie ist der Begriff der "Digitalen Fabrik" zurzeit allgegenwärtig. In ihrer Umsetzung ist die"Digitale Fabrik" mit einem Fabrik-DMU zu vergleichen, mit dem Unterschied, dass über entsprechende Simulatoren auch Aussagen zum dynamischen Verhalten der Fabrik möglich sind. Idealerweise sind die Eingangsdaten dieser Simulation echte Daten aus dem Betrieb.
Der VDI-Fachausschuss 'Digitale Fabrik' hat den Begriff so definiert: "Die Digitale Fabrik ist der Oberbegriff für ein umfassendes Netzwerk von digitalen Modellen, Methoden und Werkzeugen - u. a. der Simulation und 3D/VR-Visualisierung -, die durch ein durchgängiges Datenmanagement integriert werden. Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung, Evaluierung und laufende Verbesserung aller wesentlichen Prozesse und Ressourcen der Fabrik in Verbindung mit dem Produkt".
Neuere Entwicklungen verdeutlichen, welche Potentiale sich daraus erschließen lassen: die Ergebnisse der Planung werden sich direkt in Systemen des Fabrikbetriebes übernehmen und nutzen lassen. Zukünftig werden die in den Werkzeugen der Digitalen Fabrik abgelegten Informationen genutzt, um die Produktion und das zugehörige Produktionsleitsystem zu parametrieren und virtuell zu betreiben. Die dazugehörigen Leitsysteme sollen möglichst zur Inbetriebnahme der neuen Produktionsanlagen verfügbar sein. In der Digitalen Fabrik werden Anlagenstruktur, Fertigungsabläufe und Fertigungsparameter, z.B. für Simulationen, abgelegt.
Für das Engineering des Leitsystems ist es erforderlich, ebenfalls Anlagenstrukturen, teilweise Fertigungsabläufe und Fertigungsparameter anzulegen.
Ziel der Entwicklungen des Fraunhofer IITB ist es, die Engineering-Informationen eines Leitsystems direkt aus der Digitalen Fabrik zu übernehmen.
Das IITB setzt für seine MES-Komponenten konsequent auf den Einsatz von Software-Agenten. Diese Technologie hat sich nach umfangreichen Untersuchungen mit großen Datenmengen als echtzeitfähig erwiesen.
ProVis.Agent und Assistenzsysteme
Selbst unter der Annahme vollständiger Kopplung oder Integration auf der MES-Ebene ist es für den Anwender in der Werkstatt schwierig, den Überblick über angebotene Systemfunktionalitäten zu behalten. Darum werden sich für MES-Systeme zukünftig Assistenzsysteme etablieren. Ein Beispiel ist der 'Produktionsassistent' des Fraunhofer IITB. Dieses eigenständige System ist gekoppelt an das Leitsystem ProVis.Agent und prognostiziert auf Basis einer kurzfristigen Simulation beispielsweise die Ausbringung einer Automobil-Montage und die Pufferstände für die kommenden drei bis fünf Schichten. Dem Werkstatt-Mitarbeiter können bei Produktionsstörungen damit erste Hinweise gegeben werden, z.B. wo muss kurzfristig Personal flexibel eingesetzt werden, können Pausen verschoben werden, etc. Der Produktionsassistent greift direkt auf die Daten des Laufzeit-Systems zu; die Visualisierung erfolgt über ein marktgängiges SCADA-System oder das IITB-eigene Visualisierungssystem ProVis.Visu. Aktuelle Anforderungen gehen dahin, mit dem Produktionsassistenten auch die Perlenkettengüte oder den Zustand des Karossenpuffers zu überwachen.
ProVis.Agent und Logistiksysteme
Dazu benötigt das Leitsystem Informationen über die Fahrzeuge, z.B. Karossen-ID, und bestimmte Auftragsdaten. Produktionsleitsysteme und Logistiksysteme sind historisch unabhängig voneinander gewachsen. Schlüssel Ihrer Verbindung ist die Karossenidentifikation, so daß die Logistik karossenbezogene Anlageninformationen erhalten könnte. Forderungen der OEM's zielen darauf, Informationen möglichst in Echtzeit bereitzustellen, und zwar unter einer Oberfläche. ProVis.Agent wird darum um eine Komponente ergänzt, die Identleitfunktionalitäten übernimmt. Diese Komponente verteilt die Ident-Informationen an angeschlossene MES-Systeme auf verschiedenen Ebenen, vom mobilen Datenträger über die Anlagensteuerung bis zur zentralen Planung und Steuerung im ERP-System.
