Die zunehmende Zahl vernetzter Geräte lässt die Anforderungen in der Industrie steigen.

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Leistung, Datenbereitstellung, Netzwerksicherheit Vorteile der intelligenten Fertigung umsetzen

29.01.2018

Immer mehr Unternehmen möchten die Vorteile der intelligenten Fertigung gewinnbringend nutzen und setzen daher auf ein Connected Enterprise. Die zunehmende Anzahl vernetzter Geräte im industriellen Bereich sorgt jedoch auch für höhere Anforderungen hinsichtlich Programmierung, Vernetzung und Sicherheit.

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Bekommen Unternehmen die zunehmende Komplexität nicht in den Griff, können nicht nur Vorteile der intelligenten Fertigung verloren gehen, sondern auch neue Risiken entstehen. Um intelligente Geräte und neue Technologien in vollem Umfang zu nutzen, sind auch mehr Leistung und Bandbreite erforderlich. Maschinen- und Prozessdaten müssen den Bedienern zudem so angezeigt werden, dass sie bessere Entscheidungen treffen können. Darüber hinaus ist zum Schutz von Personal, Sachwerten und geistigem Eigentum eine höhere Industriesicherheit unabdingbar.

Zur Realisierung einer intelligenten Fertigung ist daher ein Automatisierungssystem erforderlich, das diese Anforderungen erfüllt – ein System, das alle intelligenten Geräte in einem Netzwerk unter einer Steuerungsplattform vereint. Werden die neuesten Automatisierungs- und Steuerungstechnologien innerhalb einer Softwareumgebung konfiguriert, können Hersteller Hochleistungssysteme noch effizienter entwickeln, betreiben und warten.

Erhöhte Leistung und Bandbreite

Ein intelligenter Betrieb verfügt über mehr Geräte, mehr Schnittstellen und intensiveren Informationsaustausch. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, muss das Automatisierungssystem über die entsprechende Leistung und Kommunikationsbandbreite verfügen. Moderne Steuerungen unterstützen beispielsweise den zunehmenden Einsatz von intelligenten Geräten sowie eine höhere Systemleistung, indem sie bis zu 45 % mehr Anwendungsleistung bieten.

Darüber hinaus ermöglichen sie mit Ethernet-Bandbreiten von 1 Gbit/s sehr hohe Übertragungsraten, E/A und Anwendungen mit vielen Bewegungsachsen. Neue dezentrale E/A-Systeme mit zwei Gigabit-Ethernet-Anschlüssen scannen bis zu zehnmal schneller als herkömmliche E/A-Systeme. Dank der höheren Leistung und Bandbreite muss trotz steigender Geräte- und Datenanforderungen keine zusätzliche Hardware bereitgestellt werden.

Bessere Entscheidungsfindung

Sehr große Datenmengen sind mehr hinderlich als hilfreich, wenn sie nicht angemessen verwaltet werden. Die neue Software für Bedienerschnittstellen (HMI) wurde speziell im Hinblick darauf entwickelt. Sie liefert Bedienern leicht verständliche Grafikanzeigen und bietet schnellen Zugriff bei Alarmen. Darüber hinaus kann sie Ereignisdaten melden, weiterleiten und speichern, wodurch sie anlagenweite Diagnosen zur Fehlerbehebung und Ursachenermittlung ermöglicht.

Auch technisch werden die Bedienerschnittstellen weiterentwickelt, um dem wachsenden Datenaufkommen gerecht zu werden. Damit die Bediener die ausführlicheren Datenübersichten leichter erfassen und darauf reagieren können, sind Grafikterminals mit immer größeren Bildschirmen und höherer Auflösung sowie im Breitbildformat verfügbar. Werksleiter und Führungskräfte können den Betrieb darüber hinaus über mobile HMI-Software überwachen und leiten – egal, ob im Büro, von zu Hause aus oder unterwegs.

Steigerung der Produktivität

In der Regel werden für die Konstruktion von Maschinen und Systemen verschiedene Planungstools verwendet. Folglich müssen die Konstrukteure zwischen den diversen Tools wechseln und für jedes die jeweiligen Programmiersprachen, Menüs und Befehle lernen. Sind die Tools nicht miteinander kompatibel, kann dies eine redundante Programmierung zufolge haben. Das ist nicht nur unproduktiv, sondern erhöht auch die Gefahr von Fehlern im Code und bei der Datenerfassung. Müssen bei der Planung komplexer intelligenter Systeme zudem verschiedene Anwendergruppen unterstützt werden, verschärfen sich die Herausforderungen noch weiter. Insbesondere bei großen Projekten sind häufig mehrere Konstrukteure und Systemintegratoren beteiligt, die sich mitunter in unterschiedlichen Regionen und Zeitzonen befinden.

Mit einer integrierten Entwicklungssoftware erübrigt sich der Einsatz unterschiedlicher Tools, da die verschiedenen Designfunktionen nahtlos in einer Umgebung vereint sind. Dies vereinfacht den Entwicklungsprozess und die Konstrukteure können produktiver arbeiten. Auch nach Inbetriebnahme des intelligenten Systems trägt diese integrierte Umgebung zu einer erhöhten Produktivität bei. Sie bietet Bedienern und Wartungstechnikern einen zentralen Zugriffspunkt, um Geräte neu zu konfigurieren, Fehler zu beheben und Systeminformationen abzurufen.

Optimierte Fehlerbehebung und Wartung

Der Einsatz von Geräten, die sich selbst und das System erkennen, bietet im Hinblick auf die Wartung erhebliche Vorteile. Selbstlernende Servoantriebe können beispielsweise Selbstdiagnosen vornehmen, um die Resonanzfrequenz zu erfassen und gegebenenfalls eine Selbstjustierung automatisch durchzuführen. Dadurch lässt sich die Maschinenleistung optimieren und der Bedarf an regelmäßigen Nachjustierungen senken. Mobile HMI-Software kann die Wartung ebenfalls erleichtern. Tritt ein Problem auf, können Techniker über die Software direkt von ihrem Mobilgerät aus auf Echtzeit- und Verlaufsdaten zugreifen.

Der Betrieb einer intelligenten Fertigung birgt auch Risiken. Je mehr Verbindungen das System hat, umso größer ist die Anfälligkeit für Sicherheitsbedrohungen – böswillige ebenso wie unbeabsichtigte. In jedem industriellen Sicherheitskonzept spielt die Netzwerkinfrastruktur eine wichtige Rolle. Eine Architektur mit industriellen Firewalls und Managed Switches bietet beispielsweise mehr Sicherheit für die Vernetzung von IT und Produktion. Steuerungen, Antriebe und andere in der intelligenten Fertigung eingesetzte Geräte müssen von Anfang an auf Sicherheit ausgelegt sein. Moderne Steuerungen verfügen beispielsweise über neueste Sicherheitstechnologien und Softwarefunktionen, wie digital signierte und verschlüsselte Firmware, Änderungserkennung und Audit-Protokollierung. Auch die Entwicklungssoftware bietet bereits integrierte Sicherheitsfunktionen, wie Benutzerauthentifizierung und Zugangskontrolle.

Hilfestellung bei der intelligenten Fertigung

Ein modernes intelligentes Automatisierungssystem hilft Herstellern bereits heute, den Anforderungen der intelligenten Fertigung gerecht zu werden. Gleichzeitig können sie ihre Anlagen auf die in den kommenden Jahren noch weiter zunehmende Vernetzung vorbereiten. Die steigende Anzahl vernetzter Geräte eröffnet zwar stets neue Chancen für den Betrieb, jedoch auch neue Herausforderungen. Darüber hinaus wächst mit der zunehmenden Anzahl von Verbindungen jedoch auch die Gefahr durch Sicherheitsbedrohungen, die auf die Industriesteuerungen abzielen.

Das richtige Automatisierungssystem erleichtert es Herstellern zu wachsen und ermöglicht es ihnen, von neuen Steuerungs-, Informations- und Sicherheitstechnologien bereits bei der Markteinführung zu profitieren. Damit ist der Betrieb bestens auf die Zukunft und den erforderlichen Wandel vorbereitet.

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