So steuern Sie Schnittstellen optimal in der Produktion

Im Bereich der operativen Technologien ist es längst nicht mehr ausreichend, Daten isoliert an den einzelnen Komponenten eines Produktionssystems zu erheben. OT- und IT-Systeme gehen zunehmend ineinander über. Die zentrale Herausforderung besteht darin, die Daten mit Kontext zu erheben. Dies bietet einen entscheidenden Mehrwert in der Datenqualität.

Edge-Lösungen ermöglichen eine Vorauswertung und Strukturierung der Daten, wodurch die zu übertragende Datenmenge sich deutlich reduziert. Analysetools können mit diesen Daten effektiver Prozessoptimierungen ermitteln.

Effizienzgewinne für Betreiber

Automatisierungslösungen an der OT-/IT-Schnittstelle haben das Potenzial, signifikant zur optimierten Steuerung der Anlagen durch Betreiber beizutragen. So können, im Gegensatz zu herkömmlichen Cloud-basierten Plattformen, Echtzeitdaten von den Maschinen direkt in den Prozess rückgekoppelt werden, um deren Produktivität zu steigern.

Die Analyse erfolgt entweder an der jeweiligen Schnittstelle oder, über mehrere Anwendungen hinweg, in einer Cloud. So reduziert sich die Notwendigkeit des Einsatzes von Datenwissenschaftlern. Gleichzeitig sieht sich die Belegschaft vor Ort mit weniger repetitiven Tätigkeiten konfrontiert und kann sich verstärkt wichtigeren Aufgaben widmen.

Edge-Lösung auch ohne Cloud-Anbindung möglich

Edge-Lösungen können in unterschiedlichen Anwendungsfällen und auch ohne Cloud-Anbindung zum Einsatz kommen. So können spezifische Applikationen für Predictive Maintenance oder Energy Monitoring aus den strukturierten Daten die relevanten Informationen auswerten und unmittelbar zur Verfügung stellen. Damit können potenzielle Ausfallgründe frühzeitig erkannt und behoben werden oder Potential zur Energieeinsparung aufgezeigt werden.

Individuell anpassbarer 'Baukasten' an Lösungen

Produktionsprozesse variieren erheblich zwischen verschiedenen Industrien und je nach Unternehmensgröße. Bei Automatisierungslösungen für die Fertigung ist somit ein Höchstmaß an Flexibilität und Skalierbarkeit gefragt. In diesem Sinne hat Rockwell Automation sein Produktangebot nach dem Baukastenprinzip aufgestellt: Das Unternehmen verfolgt einen offenen Ansatz, das heißt Kunden können genau jene Komponenten auswählen, die zu ihren individuellen Produktionsbedingungen passen.

Hierfür müssen keine besonderen Ausgangsbedingungen erfüllt werden – die Einrichtung des Systems ist unkompliziert und funktioniert auch auf der Basis bereits vorhandener Sensoren. Dieser flexibel skalierbare Ansatz ist bewusst gewählt, damit auch kleinere Unternehmen von der Technologie profitieren können, die sich keine umfangreiche IT-Abteilung für die Systemintegration leisten können.

Vorteile durch skalierbare Automatisierungslösung

Die Vorteile einer skalierbaren Automatisierungslösung hat sich beispielsweise Georgia-Pacific zunutze gemacht. Der US-amerikanische Hersteller von Papier, Verpackungen und Baumaterialien wollte einem Problem entgegenwirken, mit dem sich aktuell zahlreiche Unternehmen konfrontiert sehen: Vorhersagen zeigten, dass in den folgenden Jahren ein großer Anteil ihrer Belegschaft in den Ruhestand gehen würde – es drohte ein enormer Wissensverlust.

Digitale Transformation und Vernetzung von OT- und IT-Systemen

Um diese Herausforderung anzugehen und seine Wettbewerbsfähigkeit zu sichern, setzte das Unternehmen auf die digitale Transformation und eine Vernetzung von OT- und IT-Systemen. Betriebliche Silos konnten aufgebrochen werden. Heute kann beispielsweise das sogenannte CSC (Collaboration and Support Center) vorausschauende Analysen der Fertigungsstätten durchführen und ermöglicht den Verantwortlichen eine dezentrale und ortsunabhängige Steuerung.

Caterpillar: Vernetzung von OT- und IT-Verantwortlichen

Auch Caterpillar, weltweit führender Hersteller von Bau- und Bergbaumaschinen, Diesel- und Erdgasmotoren sowie industriellen Gasturbinen und dieselelektrischen Lokomotiven, stand vor einer bedeutenden Herausforderung: der Optimierung von Prozessen in einer energieintensiven Branche unter kritischer Medienbeobachtung.

Die verschiedenen Fertigungsprozesse fanden zunächst in einer Art 'Blackbox' statt – ein fehlender Zugang zu Produktionsdaten führte zu umfangreichen und vermeidbaren Nacharbeiten für die Angestellten. Auch in diesem Fall konnten OT- und IT-Verantwortliche zielführend miteinander vernetzt werden. Die Entwicklung hin zu einer stärker datengestützten Arbeitsweise hat im Handumdrehen zu einer Senkung der Gesamtprozesszeit von über fünf Prozent geführt.

Vorbereitung auf zukünftige Reporting-Standards

Unternehmen sind jetzt schon gefragt, ihre Produktionsprozesse an die regulatorischen Anforderungen von morgen anzupassen. So müssen Hersteller in naher Zukunft gemäß der neuen Ecodesign for Sustainable Products Richtlinie in der Lage sein, ihre Energie- und Ressourceneffizienz belegbar nachzuweisen. Mit Automatisierungstechnologien, die an der OT-/IT-Schnittstelle greifen, ist dies bereits jetzt möglich – der Energie-Input kann bis auf die Produktebene zurückverfolgt werden. Hiermit verknüpft ist auch die Frage nach dem produktspezifischen CO₂-Fußabdruck – denn auch hier werden Unternehmen in den kommenden Jahren voraussichtlich deutlich stärker berichtspflichtig.

Edge-Technologien für Zukunftsfähigkeit der industriellen Fertigung

Der Einsatz von Edge-Technologien kann bedeutend zur Zukunftsfähigkeit der industriellen Fertigung beitragen, sowohl in quantitativer als auch in qualitativer Hinsicht. Nicht zuletzt versetzen diese Anlagenbetreiber in die Position, agil auf sich stetig ändernde Marktanforderungen zu reagieren und somit die eigene Wettbewerbsfähigkeit zu sichern oder sogar auszubauen. Gleichzeitig helfen sie dabei, aktuellen und zukünftigen Anforderungen an erhöhte Nachhaltigkeit zu begegnen und diese wasserfest nachweisen zu können.

Weitere Informationen zum Thema gibt es auch hier.

Autor: Gunther Sälzler, Manager Software & Control, Rockwell Automation