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Hard- und Software

So entsteht eine neue Harmonie von Mensch und Maschine

| Autor/ Redakteur: Arndt Neues* / Ines Stotz

Integration, Intelligenz und Interaktion sind die Grundpfeiler für ein harmonisches Zusammenspiel von Mensch und Maschine in einer agilen und flexiblen Produktion.

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In einer wirklich flexiblen Fertigung sollten Hardware- und Softwareprodukte eine Einheit bilden und sich im Zusammenspiel mit menschlichen Fähigkeiten ergänzen.
In einer wirklich flexiblen Fertigung sollten Hardware- und Softwareprodukte eine Einheit bilden und sich im Zusammenspiel mit menschlichen Fähigkeiten ergänzen.
( Bild: Omron )

Geht es um das Trendthema industrielles Internet der Dinge (IIoT), rücken häufig Aspekte wie operative Exzellenz oder Produktivitätssteigerungen in den Fokus. Bei reiner Betrachtung der Produktionskennzahlen werden einige längerfristige Markttrends und die Ziele des IIoT jedoch vergessen: Hersteller müssen flexibler werden und schneller auf sich ändernde Verbraucheranforderungen reagieren. Eine größere Anzahl von Produkten produktionsseitig effizienter zu realisieren ist nur dann sinnvoll, wenn das Endprodukt den Wünschen des Verbrauchers entspricht.

Die folgenden Ausführungen zeigen, wie eine Strategie basierend auf integrierter, intelligenter und interaktiver Automatisierung hierbei unterstützt und worauf Unternehmen achten sollten, um ein zukunftsorientiertes Produktionsumfeld zu realisieren, das eine neue „Harmonie von Mensch und Maschine“ schafft.

Eine der ultimativen Visionen des IIoT ist die „Losgröße 1“, bei der sich die Produktionslinie auf jedes Produkt einstellen kann, um genau auf die Bedürfnisse jedes einzelnen Kunden abgestimmt zu werden. Die Verwirklichung dieses Ziels kann unter Umständen mehrere Schritte benötigen und einige Zeit dauern, aber genau in diese Richtung bewegen sich aktuelle Verbrauchertrends. Hersteller, die Kapitalinvestitionen tätigen, müssen sich darauf verlassen können, dass ihr Geld sicher angelegt ist und Maschinen mit fortschreitendem technologischem Wandel problemlos aufgerüstet werden und den steigenden Anforderungen entsprechen können.

Das i-Automation-Programm von Omron unterstützt Hersteller mit einem integrierten und zuverlässigem Konzept, mit dem sie sowohl den Anforderungen von Verbrauchern als auch den sich ändernden Anforderungen der Industrie gerecht werden können. Das i-Automation-Konzept beruht auf den drei „i“s Integration, Intelligenz und Interaktion. In Kombination bieten diese drei Säulen Herstellern ein Höchstmaß an Qualität, Nachhaltigkeit und operativer Exzellenz.

Vollständig integrierte Automation

Der prognostizierte große Nutzen des IIoT hat viele Hersteller angeregt, eine große Auswahl an Produkten für IIoT-Anwendungen auf den Markt zu bringen. Diese Produkte sind in einer Vielzahl von Formaten erhältlich, die unterschiedliche Standards und Protokolle für Betrieb und Kommunikation verwenden. Dadurch wird es schwieriger und zeitaufwändiger, sie in die Produktionslinie zu integrieren und gleichzeitig maximale Leistung und Effizienz zu erzielen.

Sensor- und Steuerungsprodukte sollten deshalb mit Blick auf vollständige Integration konzipiert sein. Bei Omron wird jede physische Komponente beispielsweise von der Sysmac-Automationsplattform gesteuert. Interoperabilität mit anderen Omron-Komponenten steht im Fokus. Dies unterstützt die Integration in jede Produktionsumgebung signifikant. Die Sysmac-Plattform bietet eine einzige Software-Entwicklungsumgebung zur Vereinfachung der Anwendungsentwicklung. Standardformfaktoren und -protokolle erleichtern zudem Aufrüstung und Wartung der Produktionslinie.

Intelligente Automation – Verständigung zwischen OT- und IT

Das IIoT basiert auf der Erfassung und Organisation großer Datenmengen aus der Fertigung. Sinnvoll sind in diesem Zusammenhang ausgeklügelte Techniken zum maschinellen Lernen, mit denen Maschinen die richtigen Entscheidungen treffen können, genau dort, wo sie in der Produktionslinie benötigt werden. Die Controller von Omron verfügen über eine integrierte SQL-Datenbank, um die Kommunikation zwischen Fertigung und IT-Ebene zu vereinfachen, damit sich Daten und Steuerungsbefehle frei in beide Richtungen übertragen lassen. Die Kombination aus lokaler, intelligenter Entscheidungsfindung, Zugriff auf Steuerdaten und langfristiger Kommunikation mit der IT-Ebene steigert die Produktivität und sorgt dafür, dass Betriebsstörungen bestmöglich verhindert werden. Moderne Visualisierungstechnologie gestattet Zugriff auf Prozess- und Leistungsdaten jederzeit bei Bedarf in einem leicht verständlichen Format.

Menschen und Roboter: Interaktive Automation

IIoT-Produktionsumgebungen erfordern sowohl die kognitiven und flexiblen Fähigkeiten des Menschen als auch die Leistungsstärke, Genauigkeit und Datenverarbeitungsfunktion von Robotern, um gemeinsam Höchstleistungen bei der Herstellung zu erzielen. Die Schaffung einer sicheren Arbeitsumgebung ist unerlässlich, um die Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern zu unterstützen. Eine neue Generation von kollaborativen Robotern ermöglicht es Menschen und Robotern, in unmittelbarer Nähe zueinander zu arbeiten.

Die Omron LD-Plattform beispielsweise ist ein autonomes, intelligentes Fahrzeug (AIV), das sich eigenständig und dynamisch entlang der Produktionslinie fortbewegen und in Echtzeit auf Änderungen in seiner Umgebung reagieren kann, um Kollisionen zu vermeiden. Neben der Arbeit in der Nähe von Robotern bedeutet Interaktion zudem, dass es möglichst einfach für Menschen sein sollte, Maschinen zu programmieren und zu bedienen.

Die Sysmac Studio-Programmiersoftware von Omron wurde entwickelt, um eine einzige benutzerfreundliche Umgebung für die Programmierung, Simulation, Integration, Konfiguration, Fehleranalyse und Überwachung aller Aspekte der Produktionslinie bereitzustellen. Durch die Vertrautheit, die eine allumfassende Benutzeroberfläche bietet, lässt sich die Nutzung der Software leicht erlernen und die Software intuitiv bedienen.

Fazit: Hersteller stehen beim Übergang zu einer agilen und flexiblen Produktionsumgebung vor zahlreichen Herausforderungen. Nur wenn sie diese gezielt angehen, sowohl die Anforderungen der Verbraucher als auch die der Märkte zu erfüllen, können sie den Weg zu einer wirklich flexiblen Fertigung mit dem Endziel digitale Fabrik beschreiten. Hardware- und Softwareprodukte sollten hierbei eine Einheit bilden und sich im Zusammenspiel mit menschlichen Fähigkeiten ergänzen. Integration, Intelligenz und Interaktion sind die drei Grundpfeiler der modernen Fertigung und für Hersteller der kürzeste und schnellste Weg, um Kundenerwartungen zu übertreffen und Höchstleistungen bei der Herstellung zu erzielen.

* Arndt Neues, Team Manager for Key Account Food and Commodity OEMs, Omron

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