„Das Innovationstempo hat in den letzten Jahren erheblich zugenommen und Prozesse werden zunehmend digitalisiert und vernetzt. In dieser Umgebung wird es für Unternehmen immer wichtiger, mit kompetenten Partnern zu arbeiten, auf die sie sich für innovative Lösungen verlassen können, um Wettbewerbsvorteile zu sichern und in der Industrie 4.0 Fuß zu fassen.“ – Sebastian Lang, Geschäftsführer der thyssenkrupp Materials IoT GmbH (Bild: stock.adobe.com - greenbutterfly)
Die Vernetzung von Maschinen und Anlagen gehört im Industrie 4.0-Umfeld nach wie vor zu den größten Herausforderungen. Es gilt, heterogene Landschaften aus neuen und teilweise jahrzehntealten Anlagen (mittels Retrofit) innerhalb eines gemeinsamen Datenmodells IoT-basiert zu vernetzen. Als einer der weltweit größten Materialversorger hat thyssenkrupp Material Services über 4.500 Fertigungsmaschinen und Anlagen unterschiedlichster Hersteller in seinen Werken im Einsatz. Das Ziel war, diese Assets flexibel zu vernetzen, um die Anlagenproduktivität zu erhöhen und mehr Transparenz für eine effizientere Fertigung zu schaffen.
Zugleich wollte man die jeweiligen individuellen Produktionsumgebungen beibehalten. Am Markt wurde das Unternehmen nicht fündig: Die Angebote der großen Plattformanbieter erwiesen sich als zu komplex und unflexibel. Deshalb fiel die Entscheidung, mit Intel als Partner für die Hardware eine eigene, maßgeschneiderte IIoT-Plattform aufzubauen. Verantwortlich für das Projekt zeichnete die thyssenkrupp Materials IoT GmbH (tkMIoT), eine Tochtergesellschaft der thyssenkrupp AG.
Die modulare IIoT-Plattform bezieht Edge- und Cloud-Analytik ein
Mit der toii-Plattform wurde eine ganze Reihe von Aufgaben abgebildet, von der Maschinendatenerfassung (einschließlich Verbindung, Übertragung und Speicherung), über die Produktionsdatenerfassung von Benutzern und Geräten bis hin zur Maschinenautomatisierung mit bidirektionaler Kommunikation. Die Plattform ermöglicht das Visualisieren von Produktionsdaten beispielsweise für das Benchmarking und organisiert die komplexe Datenintegration aus unterschiedlichen Datenquellen, unter anderem ERP-Systemen.
Zudem wurde das Manufacturing Execution System eingebunden. Ein besonders wichtiger Part waren die Themen Edge-Analyse zur Produktionsoptimierung und die Qualitätssicherung mit einem Produktions-Screening in Echtzeit. Die End-to-End-Plattform ermöglicht die Umsetzung von KI und Machine Learning am Netzwerkrand vor Ort oder in der Cloud.
Optimal abgestimmte Hard- und Software
Durch die einzelnen Module bildet die Plattform viele Anwendungsszenarien ab und lässt sich leicht skalieren. Die Lösung besteht aus Intel-Servern und Industrie-PCs (IPCs) mit den erforderlichen Speicher- und Netzwerkressourcen, einschließlich Gateway-Technologie für die Konnektivität.
Bei IIoT entscheidet das Zusammenspiel zwischen Soft- und Hardware über die effiziente Echtzeitverarbeitung von Daten. Durch die intensive Zusammenarbeit konnte tkMIoT auf die optimale Kombination der Hardwaretechnologien setzen: Die Lösung besteht aus Intel-Servern und Industrie-PCs (IPCs) mit den erforderlichen Speicher- und Netzwerkressourcen, einschließlich Gateway-Technologie für die Konnektivität.
Den Erfolg für andere Unternehmen zugänglich machen
Seit 2017 wurde die Plattform an mehr als 30 Standorten erfolgreich implementiert und die gesamte Palette von Maschinen und mehrstufigen Produktionssystemen, aber auch die IT-Systeme, mit toii verbunden. thyssenkrupp Materials Services konnte dabei deutliche Vorteile erzielen: Durch die Prozessautomatisierung konnten Ausfallzeiten um bis zu 50 Prozent reduziert und die Produktion im Vergleich zum Vorjahr um 20 Prozent gesteigert werden. Zudem wurden viele fehleranfällige, papierbasierte Verfahren eliminiert.
thyssenkrupp Materials IoT entschloss sich, mit der Lösung auch anderen Unternehmen den Weg zur Produktionsdigitalisierung und -Automatisierung zu ebnen und toii im Rahmen des Intel IoT Market Ready Solutions-Programms zu vermarkten. Zu den externen Kunden gehören unter anderem GGK, eine Tochter der Firmengruppe Grün, die zur weitgehenden Vernetzung seiner Produktion auf die Plattform setzt. Steel Service Krefeld führt toii.Lights ein, um analoge Maschinen digital zu vernetzen und Daten für die weitergehende Verarbeitung zu erheben.
Wie Sie mit der toii IIoT-Lösung unterschiedliche Maschinen verbinden, Ausfallzeiten von Geräten reduzieren und die Produktivität im Werk steigern, können Sie hier nachlesen.
