Skalierbare Datenerfassung am Shop Floor

Eine der größten Herausforderungen am shop-floor ist die Datenerfassung von Maschinen- und Prozessdaten bei bestehenden Brown-Field-Anlagen. Die Heterogenität bestehender Anlagen und die unterschiedlichen technischen Reifegrade machen eine Anbindung zu einem schwierigen Unterfangen. Aus diesem Grund wurde ein Projekt gestartet mit EVVA Sicherheitstechnologie GmbH, Atos IT Solutions and Services GmbH sowie der TU Wien (IFT und Pilotfabrik) um eine skalierbare Lösung zu erarbeiten. Der Fokus lag dabei auch darauf, herauszuarbeiten welche verschiedenen Schwerpunkte (Security, Administration, Performance, etc.) von verschiedenen Varianten abgedeckt werden können.

Die Lösung soll darauf abzielen, gleichbleibende Performance bei der Datenerfassung zu erzielen, unabhängig davon, ob eine Maschine oder hunderte Maschinen angebunden werden. Eine Verteilung der Maschinen auf mehrere Standorte wird ebenfalls berücksichtigt.

Eine sorgfältige Technologiebewertung der verschiedensten Bausteine wurde vorgenommen (Abbildung 1 Rechts). Dies ermöglicht eine Landkarte über die aktuell angeboten Lösungen mit vorhandenen Stärken und Schwächen. Hierbei wird bei der Anbindung an der Maschine bis zur Integration in ein Cloudsystem jeder Baustein mit verschiedenen Lösungen (Open-Source bis kommerzielle Produkte) beurteilt. Die wesentlichen Bausteine sind:

• Data Collection
• Edge Platform
• Data Storage
• Visualization
• Data Analysis

Für jeden dieser Bereiche wurden Variantenvergleiche angestellt in Hinblick auf Kosten, Verfügbarkeit, Administrierbarkeit und Hardwareerfordernisse. Daraus ergibt sich eine Technologiematrix in der unterschiedliche Bebauungspfade realisierbar sind. Abbildung 1 Links zeigt eine exemplarische Bebauung in der Pilotfabrik. Eine konkrete Variante wird in einer I4.0 Pilotanlage bei der EVVA Sicherheitstechnologie GmbH in Wien umgesetzt und auf Performance bewertet. Parallel wird diese Variante in der Pilotfabrik Industrie 4.0 der TU Wien ebenfalls umgesetzt und so ein Multi-Standort dargestellt.

Für eine fortführende Betrachtung ist ein Benchmarking unterschiedlicher Bebauungsvarianten vorgesehen. Hierfür ist auch angedacht, dass weitere interessierte Unternehmen in das Projekt eingebunden werden, um möglichst realitätsnahe Szenarien für das Benchmarking heranziehen zu können.