Mit Brownfield zur Smart Factory

Real vs. ideal: Lassen sich  Fabriken besser mit dem Greenfield- oder mit dem Brownfield-Ansatz der Proxia Software AG zu einer Smart Factory aufbauen? Aber der Reihe nach: Die digitale Transformation und die Vernetzung der Produktion ist Ziel im neuen Industrie-4.0-Zeitalter.

Idealerweise werden Produktionsanlagen von 0 auf 100 konzipiert und angelegt, wie es der Greenfield-Ansatz umschreibt. In diesem Fall sind alle Maschinen und Anlagen zur Überwachung mit Sensoren ausgestattet, Werkgegenstände sind ‘smarte Objekte’, die über ihren aktuellen Bearbeitungsstand Auskunft geben können. Die Datenhaltung erlaubt tiefgreifende Big-Data-Analysen, auf deren Basis Prozesse verbessert und angepasst werden. Die Realität sieht in der Regel aber anders aus – der Brownfield-Ansatz. Hier müssen historisch gewachsene Maschinenparks zu Smart Factories ‘umgebaut’ werden. Der Proxia-MES-Lösungsbaukasten mit seinen Modulen OPC-UA und XI-Gateway ermöglicht dieses so praxisgerecht und effizient wie möglich zu gestalten.

Grundsätzlich beflügelt das Thema ‘Digitalisierung von Produktionsstätten’ die Fachwelt aktuell mit geradezu visionären Konzepten. In den Ausführungen ist die Rede von hochtechnologischen Produktionsressourcen, welche mit cloudbasiertem System und mit anderen Produktionsressourcen interoperieren. Es ist die Rede von ‘Cyber-physischen Systemen’, welche in eigener Zuständigkeit, auf Basis von erfassten Daten, Entscheidungen treffen. Die Ideen dieses ‘Greenfield-Ansatzes’ sind brillant. Es gibt Prototypen solcher ‚perfekten‘ Fabriken, in denen Forschungseinrichtungen, gemeinsam mit der Industrie diese Konzepte in der Praxis testen. Diese Produktionsstätten sind jedoch meist auf der ‘grünen Wiese’ entstanden und mussten zu keiner Zeit Rücksicht auf ‘Altlasten’, wie beispielsweise bestehende Maschinenparks nehmen.

Die Realität, vor allem in mittelständischen Produktionsunternehmen, ist jedoch eine andere. Hier trifft man auf historisch gewachsene Maschinenparks. Der Fokus bei der Beschaffung der Anlagen lag und liegt immer noch auf der Technologie. Es wurden die Anlagen beschafft, die möglichst wertschöpfend produzieren. Vom Gedanken über Schnittstellen und Prozessvernetzung ist man oft noch entfernt. Nun entdecken Unternehmen aber einen weiteren interessanten ‘Output’ ihrer Produktion: Daten. Sie sehen, wie man durch den gezielten Einsatz dieser Daten Prozesse optimieren, den Output erhöhen und die Kosten senken kann. Plötzlich sind Daten etwas wert und rücken in den Fokus. Wie können nun Unternehmen, die keine ‘digitalen Plaudertaschen’ in der Produktion haben dennoch in der ‘Profi-Liga’ der Datenverarbeiter mitspielen?

Getreu dem Motto ‘man nimmt, was man kriegen kann’, sollten Produktionsunternehmen bestrebt sein, sämtliche Daten aus ihrem Maschinenpark aufzunehmen. Wichtig hierbei ist, das ‘Protokollgeflecht’ der verschiedenen Steuerungs- und Anlagentypen zu entwirren. Ziel ist, die Daten möglichst nahe am Entstehungsort in eine einheitliche Kommunikationsstrategie überzuführen. Diese Kommunikationsstrategie sollte nicht nur die Daten semantisch beschreiben und eine bidirektionale Kommunikation ermöglichen, sondern sie sollte sich auch um die Aspekte der IT-Security kümmern. Erfahrungsgemäß werden in der Shopfloor-Kommunikation die Sicherheitslücken oft groß. Als Lösung bietet sich Proxia OPC-UA als Grundlage der Shopfloor-Kommunikation an, da alle oben aufgeführten Anforderungen abgedeckt sind. Ist die Kommunikation einmal ‘normalisiert’, können verschiedenste Systeme diese Daten konsumieren. Eine vereinheitlichte Kommunikation macht echte Interoperabilität der unterschiedlichen Prozessteilnehmer überhaupt erst möglich.

Zum Zweck dieser Interoperabilität hat Proxia ein Kommunikations-Gateway auf den Markt gebracht. Das Proxia-XI-Gateway hat es sich zur Aufgabe gemacht, die verschiedenen Protokolle und Schnittstellen der ‘Shopfloor-Welt’ in die Kommunikations-Strategie OPC-UA zu überführen. So können beispielsweise allgemeingültige Protokolle, wie ‘MT-Connect’ oder die steuerungsspezifische Kommunikation wie ‘Heidenhain DNC’, direkt via OPC-UA bereitgestellt werden. Aktuelle MES- und ERP-Systeme sind in der Lage, diese Daten direkt zu verarbeiten. So können alle Daten, von einfache Zustandsinformationen, welche über digitale IO-Module bereitgestellt werden, bis hin zu komplexen Prozessdaten, welche aus den Anlagensteuerungen entnommen werden, unternehmensweit bereitgestellt werden. Damit kann jedes Unternehmen seinen Maschinenpark ein ‘Kommunikations-Retrofit’ verpassen und sich für zukünftige Anforderungen, in Bezug auf die Digitalisierung der Produktion, richtig aufstellen.

Die Proxia Software AG ist ein europaweit tätiges Software-Unternehmen, das MES-Lösungen für Produktionsunternehmen entwickelt und implementiert. Seit mehr als 30 Jahren beschäftigt sich die Unternehmensgruppe mit der Prozessoptimierung in der Industrie. Die Kern-Produktpalette der Proxia MES-Software beinhaltet MES Planung, Erfassung, Monitoring sowie Analyse, Auswertung und Controlling von Produktionskennzahlen. Das Leistungsspektrum umfasst Software-Entwicklung, MES-Consulting, Vertrieb, Installation, Support und Schulung.

Die Proxia Software AG ist zertifizierter SAP-Partner und schafft eine Datendurchgängigkeit von den Geschäftsprozessen bis hin zur Shopfloor-Ebene durch die vertikale und horizontale Integration von MES-Lösungen aus einer Hand. Mit den innovativen Proxia-MES-Softwareprodukten MES-Leitstand, Shopfloor Management, MDE, BDE, PZE, CAQ, TPM, Online-Monitoring und OEE/KPI-Kennzahlenerfassung lassen sich komplette MES-Prozessstrukturen abbilden und mit der ERP/PPS-Ebene verschmelzen – auf Kurs zur Smart Factory und Industrie 4.0. Modernste Software-Technologien, der schnittstellenfreie, bedarfsgerechte, modulare Systemaufbau sowie die schnelle Projekt-Realisierung sichern dem Kunden eine kurze Integrationszeit – und damit eine hohe Investitionssicherheit sowie schnellen ROI der MES-Software-Investition.