07. Juni 2021
Autor: Christian Kubik
Tags: Effizienz

Standardisierter Datenaustausch vernetzt die Produktion I

Transferprojekt am Institut für Produktionstechnik und Werkzeugmaschinen

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© PtU, TU Darmstadt

Daten stellen die Grundlage einer digitalen Produktion dar und bieten das Potenzial industrielle Fertigungsprozesse effizienter zu gestalten. Durch immer leistungsfähigere Sensorsysteme sind in den letzten Jahren die Datenmengen sukzessive angestiegen. Dies bietet Vorteile für die Datenanalyse aber stellt vor allem kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) vor neue Herausforderungen: Die Generierung von Wissen aus den vorhandenen Daten sowie deren Strukturierung, Management und Vernetzung ist mit einem erheblichen Mehraufwand verbunden oder ohne ausreichende Expertise im Bereich der Planung, Konfiguration und Installation informationstechnischer Infrastrukturen nicht möglich. In diesem Zusammenhang bietet die Open Platform Communication Unified Architecture (OPC UA) als standardisierte Kommunikationstechnologie einen neuen Ansatz Daten unterschiedlichster Quellen unabhängig vom Ort der Erfassung sowie dem Betriebssystem mit einem geringen Aufwand zu vernetzen und zu strukturieren. Die einfache Integration in bestehende Fertigungssysteme ist ein weiterer Pluspunkt. OPC UA zeichnet sich dabei vor allem dadurch aus, die Interoperabilität von Maschinen und Anlagen auf die Bedürfnisse industrieller Anwendung auszurichten sowie eine effiziente Integration in bestehende Prozessketten per Plug & Work zu ermöglichen.

Um in Zukunft auch KMU den Zugang zu ihren Daten an einer zentralen Stelle zu ermöglichen und das volle Potenzial der Daten auch über die Werkzeug- und Prozessgrenzen hinaus auszuschöpfen, sollen im Rahmen des Mittelstand Kompetenzzentrums die Integration einer OPC UA Anwendung in das reale Produktionsumfeld aufgezeigt werden. So können Interessierte aus dem Mittelstand im Rahmen von Workshops oder Informationsveranstaltungen die Technologie in einem realen Produktionsumfeld kennen lernen. Am Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU) wird hierzu eine Prozesskette im Bereich der Blechumformung bestehend aus Stanz- und Rollformprozessen über OPC UA vernetzt und durch den Einsatz dieser interoperablen Schnittstellen die Überwachung des Prozesszustandes, die strukturierte Bereitstellung der Daten und Prozessinformationen sowie ein Condition Monitoring ermöglicht.

Hierzu soll im ersten Schritt ein Konzept zur physikalischen Vernetzung und Abstimmung der Datenflüsse zwischen dem Stanzprozess (Bruderer BSTA810 Stanzautomat) und dem Rollformprozess Dreisten P3.070 Profilieranlage) realisiert werden. Anschließend sollen beide Prozesse mit einer Kommunikationsschnittstelle auf Basis von OPC UA zum echtzeitfähigen Datenaustausch ausgerüstet werden. Abschließend sollen ein Konzept zur weiteren Nutzung der Daten vorgestellt sowie der Nutzen aus der Vernetzung aufgezeigt werden. Die Erkenntnisse sollen im weiteren Verlauf für die Erstellung von Workshop-Unterlagen genutzt werden, um so das Potenzial einer horizontal vernetzen Produktion aufzuzeigen. Durch die praktische Umsetzung der Prozesskette mittels OPC UA im Versuchsfeld des PtU können den Teilnehmerinnen und Teilnehmern Potenziale, Herausforderungen und praktische Tipps für die eigene Umsetzung einer solchen Kommunikationsschnittstelle mit auf den Weg gegeben werden. Weitere Informationen hierzu finden Sie hier.

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