adesso

Die Middleware zwischen Maschinen und Datenbanken:

Shopfloor Management in der Industrie 4.0

Für einen grossen Zulieferer aus dem Automotive-Bereich hat adesso eine zentrale Plattform für den Datenaustausch zwischen unterschiedlichen IT- und Produktivsystemen entwickelt. Dadurch werden Systeme, die bisher mit aufwändigen direkten Schnittstellen gekoppelt oder noch gar nicht verbunden waren, über einen modernen State-of-the-Art-Message-Broker-Ansatz mit den benötigten Daten versorgt. Aber was genau steckt dahinter?

Ein Beitrag von Thomas von Schwartzenberg

Zukünftige Herausforderungen meistern

Die zunehmende Digitalisierung der Produktion, neue Technologien und der bewusste Umgang mit grossen Datenmengen und deren Nutzbarmachung, kurzum der Wandel zur Industrie 4.0, führen speziell am Ort der Wertschöpfung zu neuen Herausforderungen. Die Bandbreite der Datenproduzenten und -senken erstreckt sich von globalen Unternehmens-Informationssystemen wie beispielsweise SAP ERP über den gesamten Wertschöpfungsprozess bis hin zu den produzierenden Maschinen in der Fertigungshalle, auf dem Shopfloor, und den entsprechenden Testsystemen.

Bisher wurden die benötigten Daten über bidirektionale Verbindungen zwischen Systemen ausgetauscht. Dies hat sich als unflexibel und kostspielig erwiesen. Ziel war es daher, den Datenaustausch über eine allgemeine, standardisierte Ebene, die Global-Production-Plattform (GPP), zu ermöglichen.

Digitales Shopfloor Management

Die GPP ist über eine standardisierte Schnittstelle mit einer Persistenzschicht, bestehend aus einer Cassandra-Datenbank in Kombination mit Spark, verbunden. Daten können so für Monitoring, Analyse und Reporting mit BI-Werkzeugen, wie zum Beispiel SAP Analytics oder dem Overall Equipment Efficiency System (OEE) von FORCAM FORCE, nutzbar gemacht werden.

Mit der Entwicklung dieser System-Schnittstelle zwischen dem Shopfloor und den bestehenden Unternehmenssystemen und Datenbanken haben wir unseren Kunden bei allen IT-relevanten Fragestellungen begleitet und ihm für jeden Bedarf die passende Lösung geboten. Der eingesetzte Technologie-Stack ist auch langfristig dafür geeignet, verschiedenste zukünftige Applikationen zu integrieren, die auf eine Kommunikation vom Shopfloor zum Top-Floor angewiesen sind.

Die Einführung eines vollständig automatisierten und echtzeitbasierten Shopfloor-Management-Systems ermöglicht es den Entscheidern, im Unternehmen nun Abweichungen unmittelbar zu erkennen, Ursachen zu analysieren und aktiv steuernd in den Produktionsprozess einzugreifen. Im Zuge dessen profitiert der Kunde darüber hinaus von folgenden weiteren Vorteilen:

  • „Offenes“ System mit Schnittstellen zu vielen Drittsystemen
  • Effizienzgewinne durch den Verzicht auf manuelle Erfassung
  • Aufbereitung und Visualisierung von relevanten Kennzahlen
  • Erhöhte Datenverfügbarkeit und Datenqualität
  • Historische Nachverfolgbarkeit der Daten fördert die Revisionssicherheit bei Kunden
  • Nachhaltige Risikominderung aufgrund einer höheren Reaktionsfähigkeit bei der Abweichung von Soll-Ist-Werten
  • Optimierung der vorausschauenden Wartung („Predictive Maintenance“)

Unsere Lösung: Global-Production-Plattform (GPP) als Middleware

Beim Aufbau des Systems arbeiteten interdisziplinäre Experten in kontinuierlicher Abstimmung mit dem Kunden an der Entwicklung, Verfeinerung und Bereitstellung des Systems. Das System wird dabei bis heute automatisiert mit den Rohdaten aus den bestehenden Maschinen und Anlagen des Shopfloors beliefert.

Die Global-Production-Plattform (GPP) als Middleware leitet die empfangenen Datensätze in ihrer Funktion als Message Broker vollständig automatisiert in die entsprechenden Adapter und über das zentrale Statistiksystem (CPSS) in die statistischen Auswertungsprogramme weiter. Mit Hilfe verschiedener Endsysteme ist es möglich, die Unternehmenskennzahlen auf dem kundenspezifischen Shopfloor Management Board darzustellen.

Unsere Leistungen

Der Kunde erhält eine Software, die speziell auf seine Bedürfnisse abgestimmt ist. Damit ist er jederzeit in der Lage, sowohl aktuelle, echtzeitbasierte als auch historische Unternehmenskennzahlen und deren Entwicklung abzurufen und auszuwerten. adesso hat bei der Entwicklung des Systems darauf geachtet, dass alle relevanten Geschäftsprozesse mitsamt den vorhandenen Produktionsmaschinen über Schnittstellen eingebunden werden. Dies ermöglicht dem Kunden eine nutzer- und rechteorientierte Oberflächengestaltung seines Shopfloor Management Boards.

Der Mehrwert unserer Shopfloor-Management-Lösung

Unser Automotive-Kunde erhielt ein auf seine Fertigung abgestimmtes Shopfloor-Management-System, das seinen Unternehmenserfolg optimal unterstützt. Die Skalierbarkeit der GPP ermöglicht es ihm, jederzeit flexibel auf zukünftige Schnittstellen-Updates zu reagieren sowie beliebig viele Neusysteme in die Lösung zu integrieren.

Im Umgang mit großen Datenmengen ermöglichen Kernkomponenten wie die vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance), Störzeiten von Anlagen und Maschinen zu minimieren, die Leistungen zu verbessern und die Produktivität langfristig zu steigern.


Die Global-Production-Plattform (GPP) verbindet Produktionsmaschinen mit Datenbanken (© adesso)

Thomas von Schwartzenberg

ist Teamleiter an den adesso-Standorten Essen und Dortmund. Er verantwortet diverse Projekte aus dem Automotive-Umfeld als Projektleiter. Thomas hat an der Universität in Duisburg Physik studiert.

E-Mail: von-Schwartzenberg@adesso.de

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