Grundlagen Industrie 4.0

Intelligente Fabrik

Vernetzung ist der zentrale Trend in der Organisation von Produktionsprozessen in diversen Industrien, unter anderem der Kunststoff- und Druckgussindustrie. Zu den Kernelementen der intelligenten Fabrik gehört, dass Daten über den gesamten Produktionsprozess hinweg gesammelt, ausgewertet, in Beziehung zueinander gesetzt, dokumentiert und visualisiert werden. Dafür muss zunächst sichergestellt werden, dass alle beteiligten Maschinen, Geräte und Anlagen miteinander auf allen Ebenen kommunizieren. Dazu braucht es ein entsprechendes Netzwerk. Darüber hinaus ist ein Kerngedanke der Digitalisierung, dass die im Netzwerk gesammelten Maschinendaten auch an übergeordnete IT-Systeme (Manufacturing Execution System/ MES, Enterprise Resource Planning/ ERP, Produktionsplanungssystem/ PPS …) weitergegeben werden. Die intelligente Fabrik ist ein Teil der Zukunft im Kontext von Industrie 4.0. Es bezeichnet die Vision einer autonomen Produktionsumgebung, in der sich Fertigungsanlagen und Logistiksysteme ohne menschliche Eingriffe eigenständig organisieren.

Alle am Produktionsprozess beteiligten peripheren Maschinen, Geräte und Anlagen kommunizieren miteinander.  Das ermöglicht Prozessoptimierungen in Echtzeit und führt zu höherer Produktivität, geringerer „Downtime“, optimierter Maschinenauslastung und verbesserter Produktqualität. 

Mit OPC UA steht der Automatisierungstechnik eine branchenübergreifende „Weltsprache“ zur Verfügung, die den Datenaustausch zwischen Maschinen, Geräten und Anlagen sowie generell die industrielle Kommunikation standardisiert und – im Sinne von Industrie 4.0 – die Interoperabilität zwischen Produkten verschiedener Hersteller erlaubt. Das gilt nicht nur für die Maschinen, Geräte und Anlagen, sondern auch für die Komponenten, wie z.B. Sensoren und Ventile, die in den Geräten und den Maschinen verbaut sind.

„OPC UA“ (Unified Architecture) ist ein definierter Standard für den Datenaustausch als plattformunabhängige, service-orientierte Architektur. Die Open Platform Communications (OPC) besitzt die Fähigkeit, Maschinendaten (Regelgrössen, Messwerte, Parameter usw.) nicht nur zu transportieren, sondern auch maschinenlesbar semantisch zu beschreiben.

Der europäische Kunststoffmaschinenverband EUROMAP hat bereits Standards für die Integration von Peripheriegeräten wie Handlingsystemen (EUROMAP 79), Heisskanalgeräte (EUROMAP 82.2) und Temperiergeräten (EUROMAP 82.1) gemäss OPC UA erarbeitet und definiert. Auch für die übergeordnete Anbindung z.B. an MES-Systeme (EUROMAP 77) existiert ein solcher Standard. Weitere Standards werden in anderen Industrien, wie z.B. im Druckguss folgen.

Regloplas Temperiergeräte benutzen die Euromap 82.1 Spezifikation, die auch als VDMA 40082-1 Spezifikation veröffentlicht ist. Weitere Datenmodelle wie für Verteiler (multiFlow) als Standalone-Geräte sind ebenfalls verfügbar.