Smart Factory Elements – Smart Factory Glossar

Das Modell "Smart Factory Elements" bietet eine innovative Lösung für die immer komplexer werdenden Anforderungen in der Fertigungs-IT. Die wichtigste Erkenntnis des Modells ist, dass die einzelnen Elemente zusammen einen geschlossenen Regelkreis bilden. Dieser Regelkreis der smarten Fabrik berücksichtigt alle Prozesse und Datenströme in der Fertigung – von der Planung bis zur Ausführung. 

Im Einzelnen zählen folgende Elemente zum Regelkreis der smarten Fabrik:

• Planning & Scheduling: Auf Basis von Vorgaben aus unterschiedlichen Datenquellen wird die Fertigung geplant. Bei der Planung werden Aufträge und Arbeitsgänge, Ressourcen und Mitarbeitende, die Qualitätssicherung, Wartungsaktivitäten sowie der Material- und Energieeinsatz berücksichtigt.
• Execution: Die zuvor erfolgte Planung wird in die Praxis umgesetzt und Fertigungsprozesse ausgeführt. Dabei ist von großer Relevanz, dass die Vorgaben effizient und korrekt umgesetzt werden. Somit fallen neben der Fertigungssteuerung auch das Überwachen der Prozessqualität, das frühzeitige Erkennen von Abweichungen und das Online Monitoring in diesen Bereich.
• Analytics: Die während der Fertigungsabläufe erfassten Daten werden im Nachgang analysiert, um im nächsten Schritt Zukunftsvorhersagen treffen zu können. Auswertungen und Reports, Langzeitanalysen und Machine Learning auf Basis von Big Data sind einige Beispiele für relevante Auswertungen. Um die Daten optimal aufzubereiten, nutzen die Anwendungen dieses Bereichs Künstliche Intelligenz (KI). Das Manufacturing Execution System (MES) HYDRA X von MPDV nutzt KI zum Beispiel für die schichtbezogene Nutzgradanalyse.
• Prediction: Die Datenanalyse bildet die Grundlage, um Vorhersagen abzuleiten. Die Erkenntnisse fließen dann wieder in die Planung ein. Zu den typischen Anwendungen zählen Predictive Quality, die präzise Vorhersage von Lieferterminen oder das Berechnen der Materialreichweite. Die Anwendungen dieses Bereichs begünstigen zum Beispiel den sparsamen Einsatz von Ressourcen. 

• Industrial Internet of Things (IIoT): Das IIoT unterstützt den Kreislauf, indem es für die Abläufe die nötigen Daten erfasst und bereitstellt. Der Werker im Shopfloor wird mit dem digitalen Abbild der Smart Factory verbunden. Dafür ist es nötig, Daten aus IIoT-Sensoren zu übernehmen oder manuell zu erfassen, Maschinen digital anzubinden und Informationen im Shopfloor bereitzustellen. Im Sinne des IIoT dient die Manufacturing Integration Platform (MIP) von MPDV als universelle Datendrehscheibe.

   

Ein Teil dieser Aufgaben kann bereits mithilfe markterprobter Software wie dem Manufacturing Execution System (MES) HYDRA X oder dem Advanced Planning and Scheduling System (APS) FEDRA abgebildet werden. Für andere Aufgaben werden sukzessive neue Produkte entwickelt.

Im Whitepaper "Smart Factory Elements" werden der Regelkreis der Smart Factory detailliert beschrieben. Es enthält außerdem ein realitätsnahes Szenario, wie das Modell in der Praxis funktioniert.

Quellen

• MPDV Mikrolab GmbH: Smart Factory Elements – Ein Modell für innovative Fertigungs-IT [Whitepaper], 2021, whitepaper.mpdv.com

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