Industrie 4.0 - Die nächste Revolution, Überblick



Beschreibung

Die globale Vernetzung schreitet mit großen Schritten voran, Experten schätzen, dass im Jahr über Milliarden Geräte miteinander vernetzt sein werden, vom intelligenten Auto bis hin zum smarten Kühlschrank. Das Internet der Dinge wird nicht nur unser aller Leben auf den Kopf stellen, sondern auch das produzierende Gewerbe vor ganz neue Chancen, aber auch Herausforderungen stellen.   


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CONSILIO IT-Solutions GmbH– Max-Planck-Straße 4 – 85609 Aschheim/Dornach

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Industrie 4.0

– Die nächste Revolution

Die globale Vernetzung schreitet mit
großen Schritten voran, Experten
schätzen, dass im Jahr 2020 über 30
Milliarden Geräte miteinander
vernetzt sein werden, vom
intelligenten Auto bis hin zum
smarten Kühlschrank. Das Internet
der Dinge wird nicht nur unser aller
Leben auf den Kopf stellen, sondern
auch das produzierende Gewerbe
vor ganz neue Chancen, aber auch
Herausforderungen stellen.


Das Internet der Dinge soll das Leben eines jeden Einzel-
nen  erleichtern  und  gleichzeitig  eine  enorme  Steigerung
der  Effizienz  für  die  Produzenten  bedeuten.  Das  Automo-
bil  der  Zukunft  weiß  beispielweise  bereits  vor  seinem
Besitzer,  wann  es  wieder  Zeit  für  einen  Besuch  in  der
Werkstatt ist. Über zahlreiche Sensoren werden sämtliche,
relevante  Fahrzeug-Parameter  erfasst  und  ausgewertet.
Wenn  die  Bremsleistung  nachlässt,  der  Ölfilter  langsam
verstopft  oder  der  Zahnriemen  porös  wird,  weiß  der
Hersteller  bereits  darüber  Bescheid,  die  benötigten
Ersatzteile können automatisiert beschafft werden und das
Auto schlägt an einer freien Stelle des privaten Kalenders
einen Termin für die Durchführung des Service vor.


Die Erfassung und Auswertung von Echtzeitinformationen
rückt mit der durchdringenden Vernetzung des alltäglichen
Lebens  immer  mehr  in  den  Fokus  der  produzierenden

Industrie.  Bezahlbare  Sensorik  und  eine  räumlich  unab-
hängige  Verbindung  zum  Internet  bilden  die  Grundpfeiler
für  den  völlig  neuen  Ansatz  der  Smart  Factory.  Diese
Fabrik der Zukunft ist in der Lage ein breites Spektrum an
kundenindividuellen  Produkten  ohne  lang  andauernde
Rüstvorgänge herzustellen. Die logistischen Systeme und
Fertigungsanlagen organisieren sich in dieser Vision weit-
gehend  autark,  ein  menschliches  Eingreifen  soll  nicht
mehr nötig sein.

Dank  automatischer  Erfassung  per  RFID-Technologie
kennt  die  Fabrik  zu  jeder  Zeit  den  Bestand  von  Lagern
und  Transportbehältern,  die  Warenströme  innerhalb  und
zum  Unternehmen  hin  werden  ganzheitlich  erfasst,  die
Lieferkette  ist  virtuell  abgebildet  und  unterliegt  stetiger
Optimierung: Eine Situation bei der die Fertigung aufgrund
von  fehlenden  Teilen  steht,  soll  damit  der  Vergangenheit
angehören.

Die  technische  Grundlage  für  die  nächste  industrielle
Revolution  bilden  cyberphysische  Systeme,  die  direkt
miteinander  kommunizieren:  das  hochindividuelle,  vom
Kunden  konfigurierte  Produkt  stellt  seine  Fertigungsinfor-
mationen, wie benötigte Komponenten und Arbeitsschritte
in  digitaler  Form,  z.B.  über  RFID  oder  NFC  für  die  Ferti-
gungsanlage  zur  Verfügung.  Auf  Grundlage  dieser  Daten
richten sich die Werkzeuge automatisch ein und der Weg
des  Erzeugnisses  durch  die  Anlage  wird  berechnet.  Die
individuellen,  vom  Kunden  konfigurierten  Erzeugnisse
fließen  dabei  mit  einer  Losgröße  von  einem  Stück  durch
die  Produktion.  Die  Erfassung  aller  fertigungsrelevanten
Daten,  wie  z.B.  tatsächlich  verwendeter  Drehmomente
oder  der  Verbrauch  an  Schweißmaterial  liefert  bereits

IPv4

Erstes weltweit eingesetztes Internetprotokoll, spezifiziert im

Jahr 1981. IPv4 verwendet 32-Bit-Adressen: ca. 4,3

Milliarden (2

32

) eindeutig identifizierbare Geräte innerhalb

eines Netzwerks. Mangels freier Adressräume, wurde die

Umstellung auf IPv6 notwendig.

IPv6

Der Nachfolger von IPv4 wurde 1998 final spezifiziert. Neben

dem deutlich größeren 128-Bit-Adressraum bringt die

Version 6 weitere Vorteile mit sich: QoS, Multicast und IPsec.

Mit IPv6 lassen sich über 340 (2

128

) Sextillionen Geräte

eindeutig identifizieren.

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während  der  Herstellung  eine  Vorhersage  über  die  Quali-
tät des Endprodukts. Während im klassischen Fertigungs-
prozess  die  Qualität  nur  an  definierten  Messpunkten  der
Fertigung, z.B. durch Kamerasysteme oder Röntgengeräte
geprüft  werden  kann,  liefert  die  digitale  Revolution  ganz
neue Möglichkeiten. Das Produkt weiß zu jedem Zeitpunkt
selbst  über  die  Güte  seiner  Qualität  Bescheid  und  kann
bei  aufgetretenen  Mängeln  noch  während  des  Herstel-
lungsprozesses  reagieren,  in  dem  es  sich  zum  Beispiel
eine extra Schleife durch den Nachbearbeitungsprozesses
verordnet.

Im  Idealfall  soll  es  allerdings  keine  großartigen  Schwan-
kungen  der  Qualität  mehr  geben,  da  Industrie  4.0  auch
darauf  abzielt,  einen  Wandel  von  der  reaktiven  bzw.  vor-
beugenden  hin  zur  vorausschauen-den  Instandhaltung  zu
vollziehen.  In  der  klassischen  Instandhaltung  werden
Maschinen  meist  erst  gewartet,  sobald  technische  Prob-
leme  auftreten  oder  die  Qualität  der  Erzeugnisse  nach-
lässt, das hat oft Stillstände der Produktion zur Folge. Der
vorbeugende  Ansatz  verlangt  meist  einen  Austausch  von
Bauteilen nach definierten Serviceintervallen, d.h. es wer-
den  oftmals  Komponenten  ausgetauscht,  obwohl  diese
noch  einwandfrei  ihren  Dienst  verrichten.  Beide  Ansätze
verlangen  die  Vorhaltung  und  Lagerung  von  Ersatzteilen
und  binden  damit  Kapital,  können  aber  trotzdem  einen
Ausfall  nicht  vollständig  ausschließen.  Im  Rahmen  der
vorrausschauenden Instandhaltung soll die Erfassung und
Analyse  von  Maschinendaten  dafür  sorgen,  Maschinen-
fehler  exakt  vorhersagen  zu  können. Weichen  die  erfass-
ten  Daten  nur  ein  wenig  von  der  Norm  oder  definierten
Mustern  ab,  kann  schnellstmöglich  reagiert  werden,  ohne
dass  es  zu  Einbußen  bei  der  Ausbringung  kommt.
Wartungsarbeiten

und

Maschinenstillstände

können

zuverlässig  geplant  und  die  Vorhaltung  von  Ersatzteilen
kann reduziert werden.

Die größte Herausforderung auf dem Weg zu Industrie 4.0
wird  die  Beherrschung  der  ungeheuren  Datenmengen
sein, die erfasst und verarbeitet werden müssen. Nur weil
die  Möglichkeit  besteht,  die  Fertigungsprozesse  bis  ins
kleinste  Detail  zu  erfassen,  heißt  dies  noch  lange  nicht,
dass  man  sich  dadurch  einen  Vorteil  verschaffen  kann.
Die  Gefahr,  sich  in  einer  zu  groß  gewählten  Granularität
zu  verlieren,  ist  durchaus  vorhanden.  Ein  entscheidender
Erfolgsfaktor  ist  die  sinnvolle  Kombinatorik  der  erfassten
Daten, um daraus das Wissen zu ziehen auf dessen Basis
gute  und  richtige  Entscheidungen  getroffen  werden
können.

Internet der Dinge

Das  externe  Szenario  des  Internet  der  Dinge  ermöglicht
allen  Smart  Sevices  eine  ortsunabhängige  Onlineverbin-
dung  zur  internen  Server-Infrastruktur.  Sobald  eine
Verbindung  hergestellt  wurde,  können  die  entstehenden
Realtime-Informationen  und  Daten  übertragen,  analysiert
und daraus neue Geschäftsszenarien entwickelt werden.

Im  Internet  der  Dinge  werden  physische,  im  Raum  ein-
deutig  identifizier-bare  Objekte  als  virtuelle  Pendants
abgebildet und miteinander vernetzt.

Zur  Identifikation  werden  die  Objekte  mit  RFID-Chips,
Strichcodes oder QR-Codes gekennzeichnet. Kleinstelekt-
ronik,  wie  z.B.  Sensoren  sorgen  dabei  für  die  Erfassung
des  Zustandes  der  realen  Welt,  diese  werden  drahtlos  in
die  Cloud  gesendet  und  verarbeitet.  Daraus  resultierende
Handlungsempfehlungen  können  manuell  oder  von  elekt-
ronischen Aktoren automatisiert ausgeführt werden.

Statt  wie  bisher  selbst  im  Mittelpunkt  der  menschlichen
Aufmerksamkeit zu stehen, soll das Internet der Dinge die
Herausforderungen

komplexer

Prozesse

unmerklich

unterstützen und autark umsetzen.

Das  interne  Szenario  des  Internet  der  Dinge  konzentriert
sich  auf  sich  auf  alle  Unternehmen.  Industrie  4.0  berück-
sichtigt  individuelle  Wünsche  des  Kunden  bei  Konfigura-
tion  und  Design  und  kann  flexibel  auf  kurzfristige  Ände-
rungen  reagieren.  Ungeachtet  dieser  hohen  Komplexität
ist  eine  rentable  Fertigung  von  Einzelstücken  mit  der
Losgröße 1 möglich. Die für die Produkthaftung essentiell
wichtige  Rückverfolgbarkeit  und  Dokumentation  der
Produktion  ist mit Industrie  4.0  erwachsen geworden: alle
Arbeitsschritte  und  Komponentenlieferungen  können
nahtlos  erfasst  und  gespeichert  werden.  Somit  lässt  sich
zielsicher  und  schnell  erkennen,  welche  Produkte  von
einer fehlerhaften Bauteilcharge betroffen sind. Mit den in
Echtzeit  gewonnenen  Prozessparametern  kann  die  Güte
der  Produktqualität  durchgehend  kontrolliert  werden,
anstatt  wie  bisher  eine  Prüfung  an  festgelegten  Punkten
im  Fertigungsprozess  durchzuführen.  Gleichzeitig  ermög-
licht die Auswertung dieser Daten Wartungen im Rahmen
der vorrausschauenden Instandhaltung effizient planen zu
können,  um  somit  die  Verfügbarkeit  der  Maschinen  zu
erhöhen  und  dabei  gleichzeitig  die  Qualität  der  Produkte
zu steigern.

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Schon  heute  stehen  eine  Vielzahl  dieser  Schlüsseltech-
nologien  zur  Verfügung:  der  Einsatz  von  Laserscannern,
industrieller  Bildverarbeitung  und  RFID-Tags  ermöglichen
eine  Prozess-  und  Qualitätskontrolle  passend  zum  Ferti-
gungstakt. Mess- und Prüfsysteme ermöglichen die exakte
Positionierung  von  Robotern  und  Parametrisierung  von
Anlagen  bei  gleichzeitiger  100%-Prüfung  von  Halbfabri-
katen und Fertigerzeugnissen.

Am  Ende steht  die  Vision  der  Smart  Factory,  welche sich
durch  die  vollständige  Integration  aller  Teilnehmer  der
Wertschöpfungsprozesse  auszeichnet,  sei  es  Mensch
oder  Maschine.  Die  Smart  Factory  ist  extrem  wandlungs-
fähig,  nutzt  Ressourcen  effizient  und  ist  in  der  Lage,  ein
breites  Spektrum  an  Produkten  herzustellen.  Die  notwen-
dige  Automatisierung  wird  durch  die  Etablierung  von
Verfahren  zur  Selbstkonfiguration,  Selbstoptimierung  und
Selbstdiagnose  erreicht.  Zur  Verwirklichung  der  ange-
strebten  Ziele  ist  die  Vernetzung  der  gesamten  Wert-
schöpfungskette  notwendig,  mit  dem  Ziel  zu  jedem  Zeit-
punkt alle relevanten Daten erfassen und in Echtzeit aus-
werten zu können.

Smart Factory

Die  Idee  der  selbstorganisierten  Produktion  einer  Smart
Factory  zeichnet  ein  Bild  miteinander  kommunizierender
Maschinen  und  Produkte,  die  voneinander  lernen,  dabei
notwendige  Arbeitsschritte  zusammenstellen,  sowie  die
Beschaffung  der  benötigten  Komponenten  autark  organi-
sieren.  Die  individuell  durch  den  Kunden  konfigurierten
Produkte  bringen  ihre  Fertigungsinformationen  selbst  mit,
kommunizieren  dabei  mit  der  Anlage  und  finden  ihren
Weg  durch  den  Produktionsprozess.  Die  erforderliche
dezentrale  Intelligenz  wird  mittels  miniaturisierter  Elektro-
nik bereitgestellt. Sie stellen Funktionen wie die drahtlose
Kommunikation  sowie  die  Erfassung,  Speicherung  und
Weiterleitung  von  Sensordaten  zur  Verfügung.  Die  durch
aller  am  Produktionsprozess  beteiligter  Komponenten
erzeugter  Massendaten  werden  in  der  Cloud  gesammelt
und über moderne Datenbanksysteme wie SAP Hana S/4
verknüpft und analysiert.

Auf  dieser  Grundlage  können  richtige  Entscheidungen  in
Echtzeit  getroffen  werden.  Die  Qualitätskontrolle  ist  nicht
mehr  auf  einzelne  Messpunkte  beschränkt,  kleinste
Abweichungen  von  der  Norm  werden  sofort  erkannt

und

entsprechende  Schritte  im  Rahmen  der  Nacharbeit  ver-
anlasst.  Das  Rückgrat  einer  Smart  Factory  bilden  cyber-
physische  Systeme.  Als  CPS  wird  die  Verknüpfung  soft-
waretechnischer  Komponenten  mit  elektronischen  und
mechanischen  Bauteilen  über  eine  gemeinsame  Infra-
struktur wie dem Internet bezeichnet. Die Grundlage bildet
die  ortsunabhängige  Vernetzung  und  Integration  von  em-
bedded Systemen über drahtlose, Kommunikationsnetze.

Cyber-physische  Systeme  werden  bereits  in  vielerlei
Bereichen  eingesetzt:  Fertigungs-  und  Automatisierungs-
systeme, intelligente Stromnetze (Smart Grids), Verkehrs-
steuerungs-  und  Verkehrslogistiksysteme,  Sicherheits-
und  Fahrassistenzsysteme  im  Automobil  sowie  in
Umweltbeeinflussungs- und Beobachtungsystemen.


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Big Data

In  Szenario  der  Industrie  4.0  werden  über  die  gesamte
Wertschöpfungskette  eine  Vielzahl  an  Daten  gesammelt,
weitergeleitet  und  gespeichert.  Diese  umfassenden
Datenmengen  werden  Big  Data  genannt.  Sie  sind  zu
gewaltig  und  komplex  sind,  um  sie  mit  bisher  bekannten
Verarbeitungsmethoden auswerten zu können.

Die  Daten  können  dabei  aus  vielfältigen  Quellen
zusammengetragen  sein:  In  der  Fertigung  liefern  eine
Vielzahl  an  Sensoren  eine  Flut  von  Daten  mit  teils
mehreren  Millionen  erfasster  Datensätze  pro  Tag.
Kommunikationsverbindungen,

Webzugriffe,

Aufzeichnungen  von  Kameras  und  Mikrofonen  und
automatisch erstellte

Files durch das Auslesen von RFID‘s

und Strichcodes sorgen für ein Datenaufkommen, dessen
Beherrschung  die  größte  Herausforderung  der  Industrie
4.0 darstellt.

90  %  der  weltweit  verfügbaren  Daten  wurden  in  den
letzten  zwei  Jahren  gesammelt  und  gespeichert,  die
Tendenz  ist  weiter  steigend.  Moderne  Technologien  wie
SAP  Hana  S/4  sind  in  der  Lage  das  generierte
Datenvolumen

sinnvoll

zu

kombinieren

und

zu

aggregieren,  um  Unternehmen  dabei  zu  unterstützen,  die
richtigen Entscheidungen in Echtzeit treffen zu können.


Sicherheit in der HANA Cloud

Da  viele  Unternehmen  um  die  Sicherheit  ihrer  Daten
besorgt  sind,  finden  sie  nur  zögerlich  den  Weg  in  die
Cloud.  Bei  SAP  besteht  die  Möglichkeit  die  Datenhaltung
vollständig  in  der  Cloud  zu  realisieren  oder  eine  On-
Premise-Installation zu verwenden. Bei einer On-Premise-
Installation  können  die  Funktionen  der  Cloud  innerhalb
des  Firmennetzwerkes  hinter  der  eigenen  Firewall
verwendet  werden.  Zudem  ist  auch  die  Einrichtung  einer
Hybrid-Lösung  möglich,  bei  der  spezifiziert  werden  kann,
welche  Daten  lokal  oder  in  der  Cloud  abgelegt
werden.

Die  nötige  Sicherheit  verspricht  sich  SAP  von  einer
End-to-End-Verschlüsselung.  Beim  Aufbau  einer
Verbindung

zum

Service-Anbieter

wird

ein

kryptographischer Schlüssel mittels eines Zertifikates
erzeugt,  welcher  für  den  weiteren  Austausch  der
Daten  verwendet  wird.  Beim  Anlegen  eines  neuen
Kundenstammsatz  werden  z.B.  Daten  wie  Name,
Anschrift  und  Zahlungsbedingungen  erfasst.  Nach
Eingabe und Speichern der Daten werden diese zum
verbundenen Server gesendet. Vorab werden sie im
Browser

mit

dem

anfangs

erzeugten

Code

verschlüsselt.  Nur  die  Empfangsstelle  kennt  das
Gegenstück,  mit  dem  die  Daten  zurückübersetzt
werden  können.  Der  Versand  des  verschlüsselten
Datenpakets  wird  mittels  HTTPS  realisiert,  das  die
Verschlüsselung  TLS  (Transport  Layer  Security)
verwendet.  TLS  benutzt  SSL-Zertifikate  (Secure

Sockets  Layer),  wodurch  sichergestellt  werden  soll,  dass
Unbefugte die Daten nicht mitlesen und zurück in Klartext
übersetzen  können.  Nachdem  das  Datenpaket  über  das
Internet  /  Intranet  zum

Rechenzentrum  versendet  wurde,

entschlüsselt  ein  Webdispatcher  die  Daten  unter
Verwendung des zu Anfang generierten Schlüssels wieder
zurück  in  Klartext.  Die  entschlüsselten  Daten  werden
abschließend  dem  Cloud-Kunden  zugeordnet  und  im
zugehörigen

Mandanten

auf

der

Datenbank

abgespeichert.


Umfassende Integration in die Supply Chain

Ein  wichtiger  Erfolgsfaktor  der  nächsten  industriellen
Evolutionsstufe  sind  nicht  nur  die  Smart  Factories,
sondern auch wie gut diese über die Grenzen des eigenen
Unternehmens  miteinander  synchronisiert  sind  und
harmonieren.  Die  neuen  Technologien  versprechen  völlig
neue Chancen und Synergien für die Wertschöpfung, den
Informationsfluss  und  die  Zusammenarbeit  mit  allen
Teilnehmern  der  Lieferkette.  Die  Entwicklung  geht  dahin,
dass  die  Wertschöpfungstiefe  einzelner  Unternehmungen
drastisch  sinkt.  Das  hat  zur  Folge,  dass  Partner  und
Kunden in die eigenen Wertschöpfungsprozesse integriert
werden  müssen,  da  die  Wertschöpfung  immer  mehr  im
Rahmen von Kooperationen geleistet wird.

Da  Effizienz  und  Dynamik  der  Supply  Chain  maßgeblich
von Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Systeme, sowie
Integrität  der  Daten  abhängig ist,  besteht  enormer  Bedarf
an passenden Plattformen und Schnittstellen. Jedem Teil-
nehmer  müssen  die  für  ihn  relevanten  Daten  in  Echtzeit
zur  Verfügung  gestellt  werden,  dadurch  erhöht  sich  die
Flexibilität  im  Fertigungsprozess:  Die  Anforderungen  und
Personalisierungswünsche  des  Kunden  an  das  Produkt
können  erfüllt  werden.  Die  Beschaffung,  Planung  der
Logistikkette

und

der

Produktion

werden

nachfrageabhängig justiert und synchronisiert.

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Kopplung von Automation und SCM


Die Automationsebene ist von der Supply Chain Manage-
ment Ebene stark entkoppelt. Im SCM stehen keine Infor-
mationen  über  Werkszeuge,  Prüfmittel,  Vorrichtungen
oder Personalqualifikationen zu Verfügung. Daher wird die
Planung  in  der  Regel  entkoppelt  von  der  Automationse-
bene durchgeführt.

Die  notwendigen  Informationen  aus  der  Automation
werden  ebenfalls  nur  unzureichend,  verspätet  oder
überhaupt  nicht  an  die  SCM  Ebene  weitergegeben.  Ein
Maschinenstillstand auf der Automationsebene, z.B. durch
einen

defekten

Bohrersatz

oder

unzureichender

Qualifikation  eines  Mitarbeiters  für  einen  bestimmten
Arbeitsschritt,

wirkt

sich

nicht

direkt

auf

die

Produktionsplanung  aus.  Wenn  aufgrund  dieser  Gege-
benheiten  der  Arbeitsplatz  gewechselt  werden  muss,  ist
häufig das Erfahrungswissen der Mitarbeiter gefragt, einen
alternativen Arbeitsplatz zu identifizieren.

Regelmäßig  kommen  ME-Systeme  zum  Einsatz,  welche
jedoch  die  Information  des  Arbeitsplatzwechsels  nicht
mehr  planerisch  an  das  ERP-System  weitergeben.  Der
Abgleich  findet  lediglich  über  den  Grad  der  Abarbeitung
von  Produktionsaufträgen  statt.  Hiermit
entstehen  große  Freiheitsgrade  in  der
Produktion  für  die  Abarbeitung  von
Montage- und Produktionsfolgen.

Es

herrscht

ein

permanentes

Informationsdefizit  zwischen  SCM-  und
Automationsebene.

Ein  anderes  Problem  ist,  dass  kurzfristige
Auftrags-änderungen  nicht  mehr  an  die
Automationsebene  weitergegeben  werden,
da  die  Informationen  nur  noch  auf  Papier
vorhanden  sind.  Die  papierlose  Produktion
stellt  damit  einen  wichtigen  Baustein  für
eine verbesserte Integration dar.





Anforderung an die Feinplanung

In  Rahmen  der  Industrie  4.0  ist  eine  Integration  auf  die
Maschinenebene (Automationsebene) erforderlich, um auf
die  Herausforderung  dieses  modernen  Szenarios  reagie-
ren zu können. Es  sollen SMART Produkte individuell mit
der Losgröße 1 produziert werden, um schneller auf kurz-
fristige  Änderungen  eingehen  zu  können.  Somit  muss
auch  die  Feinplanplanung  flexibel  auf  Veränderungen
reagieren  können.  Die  Reaktion  muss  jedoch  angepasst
auf  die  Gegebenheiten  und  Probleme  in  der  Maschinen-
ebene  erfolgen.  Daher  müssen  zusätzlich  Verfügbarkeit,
Kapazität,  Fertigungshilfsmittel  und  auch  die  Mitarbeiter-
qualifikation  berücksichtigt  werden.  Kommt  es  zu  Störun-
gen  auf  der  Maschinenebene  müssen  Umplanungen  in
Realtime  erfolgen,  um  alle  am  Produktionsprozess  betei-
ligten  Teilnehmer  (Mensch,  Maschine  und  Steuertechnik)
mit  neuen  Planungsinformationen  zu  versorgen.  Wenn
aufgrund  von  Abweichungen  im  Produktionsprozess  im
Rahmen  einer  vorbeugenden  Instandhaltung  eine  unzu-
reichende  Produktqualität  zu  erwarten  ist,  kann  auch  mit
der  automatischen  Planung  von  Nacharbeitsfolgen  rea-
giert werden.

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Integration PP/DS on Hana

In  einer  klassischen  Architektur  findet  sich  der  APO  auf
der

SCM

Ebene

und

übernimmt

zentrale

Planungsfunktionen.  Das  PP/DS  stellt  das  Bindeglied  zur
werkspezifischen Planung da.

Aufgrund  der  nun  möglichen  ERP  Integration  des  PP/DS
auf  der  SAP  Hana  Plattform  übernimmt  der  PP-Teil  mit
den  Advanced  Planning  Algorithmen  den  MRP.  Der  MRP
wird

auf

der

Hana

Plattform

trotz

größerem

Funktionsumfang  der  APS  Methoden  um  ein  Vielfaches
schneller.

Das  APO-DS  übernimmt  nun  im  Rahmen  einer  Industrie
4.0  orientierten  Architektur  auch  Funktionen  auf  der
Automationsebene  und  kommuniziert  mit  den  ME-
Systemen und dem Shop-Floor.

Aufgrund  der  Live  Cache  Technologie  und  der  Hana  DB
ist  die  Feinplanung  in  der  Lage  auf  Änderungen  in  der
Maschinensteuerungsebene zu reagieren.









Glossar:

APS

Advanced Planning System

DCS

Distributed Control system

MII

Manufacturing Integration and Intelligence

Wiederstände für Industrie 4.0

Auf  dem  Weg  zur  umfassenden  Vernetzung  der
Wertschöpfungskette  und  Etablierung  von  Industrie  4.0
sind  noch  einige  Hindernisse  zu  überwinden.  Oft  klagen
Unternehmen  die  an  der  vierten  Revolution  teilnehmen
wollen  über  fehlende  Standards  für  Systemschnittstellen,
vor  allem  zwischen  Manufacturing  Execution  Systemen
und der Steuerungsebene. Zudem könnte die Kooperation
zwischen

Technologielieferanten

und

Anwendern

ausgebaut  werden.  Ein  weiteres  Problem  sind  fehlende
Standards für das Management und die Bereitstellung der
Daten aus den Cloud-Systemen.

Auch  der  Mensch  muss  sich  anpassen  und  sich  von
seinen  langen  gelebten,  herkömmlichen  Konzepten  mit
Ebenen-Denkweise (ERP

– MES – Anlagenebene – SPS)

verabschieden.  Ihm  muss  zudem  die  Angst  genommen
werden, die bei jeder industriellen Revolution aufkam: Der
Verlust  des  Arbeitsplatzes.  Doch  auch  hier  bieten  die
aufkommenden  Technologien  völlig  neue  Möglichkeiten
bei  der  Einbindung  der  Belegschaft.  Ihr  sollen  über
Augmented  Reality  alle  relevanten  Informationen  ohne
Medienbrüche direkt zugänglich gemacht werden, z.B. die
Visualisierung  notwendiger  Arbeitsschritte  in  Form  von
Abbildungen

und

Handlungsanweisungen

oder

in

welchem  Fach  ein  auszulagerndes  Material  liegt  und  wie
es zu behandeln ist.


























SCADA

Supervisory Control and Data Acquisition

MES

Material Execution System

PLC

Program Logic Control