Die Maschine steht, nichts geht mehr. Der Grund: Ein Gabelstapler hat beim Verladen einer Gitterbox einen Steckverbinder beschädigt – eine kleiner Unfall, aber mit großer Wirkung. Nun laufen in der Regel Mitarbeiter panisch los und durchsuchen zig Aktenordner, in der Hoffnung dort in der Dokumentation herauszufinden, um welchen Steckverbinder mit welchen Einsätzen es sich genau handelt. Welche Artikelnummer hat der Stecker? Welche Artikelnummer haben die Einsätze? Wo kann man Ersatzteile bestellen? Und dies in einem Zeitalter, in dem mehr und mehr Produktionsunternehmen, egal ob Kleinunternehmen, Mittelständler oder Großkonzern, aktiv Industrie 4.0 vorantreiben.
Das gleiche Szenario sieht in der Industrie-4.0-Version so aus: Der Gabelstapler beschädigt den Steckverbinder, die Maschine steht. Der Servicetechniker kommt mit seinem Mobilgerät, etwa einem Handheld oder Tablet, und liest den RFID-Transponder am Steckverbinder aus. Seine App fragt beim SAP-System an, um welche Komponente es sich genau handelt und erfährt die Artikelnummer inklusive der verbauten Einsätze. Mit dieser Information erfolgt im Anschluss der Absprung ins E-Business-Portal, in dem direkt Zeichnungen und Datenblätter zur Verfügung stehen. Nach kurzer Überprüfung können aus der App heraus die passenden Ersatzteile bestellt werden.
Vernetzung mit der IT
Klingt nach Fiktion? Keinesfalls, denn dank Industrie 4.0 und der engen Vernetzung von realer Welt und den verschiedenen IT-Systemen kann ein solches System heute umgesetzt werden. Steckverbinder und Kabelkonfektionen können mit UHF-RFID-Transpondern ausgerüstet werden, um Informationen und Daten der realen Komponenten mit der virtuellen Welt zu verknüpfen. Damit erhält der Steckverbinder eine eindeutige Identität und ein Gedächtnis. Mit dieser eindeutigen Nummer kann der Kunde im ERP-System erfragen, um welche Komponente es sich genau handelt.
Im Feld setzen sich zunehmend mobile Endgeräte durch, vom Industrie-Smartphone über klassische Handhelds bis hin zu Tablets. Moderne Softwareentwicklungstools ermöglichen die Erstellung von mobilen Apps, und dies unabhängig vom Betriebssystem des jeweiligen Gerätes dank des Einsatzes aktueller browserbasierter übergreifender Technologien wie
HTML5 und CSS3.
Das mobile Endgerät sendet die Information des per RFID identifizierten Steckverbinders über WLAN an das SAP System. SAP liefert die hinterlegten Informationen zurück und es erfolgt der Absprung ins E-Business. Solche Systeme und Technologien sind heute in vielen Firmen zu finden, das Potenzial der Systeme wird aber nur unzureichend genutzt. Durch ein wenig mehr Vernetzung und Integration lassen sich große Mehrwerte und Kostensenkungspotenziale heben. Dies führt zu einer signifikanten Senkung des Zeitaufwands und verhindert kostspielige Irrtümer, beispielsweise dass falsche Ersatzteile bei Revisionsarbeiten bestellt werden.
Ortsunabhängiger Zugriff
Damit ein solches Konzept im Feld zuverlässig funktioniert, bedarf es im Hintergrund allerdings einer detaillierten und relevanten Datenbasis. Sie beinhaltet neben der Konfiguration des Steckerverbinders die Möglichkeit des ortsunabhängigen Zugriffs. Detaildaten von identifizierbaren Objekten werden Anwendern deshalb via Internet zur Verfügung gestellt.
Die Herausforderung liegt häufig in der Kommunikation zwischen der Feldebene und den IT-System. Hier bietet sich oft das M2M-Protokoll OPC-UA an. Es ist plattform- und herstellerunabhängig, schnell und bietet Sicherheit. Bereits zur Hannover-Messe 2015 wurde hierzu ein neuer Kommunikationsstandard für Auto-ID-Geräte auf Basis von OPC-UA vorgestellt. Viele Industrieunternehmen, inklusive Siemens und Harting, haben im Rahmen einer vom AIM-Verband geleiteten Arbeitsgruppe intensiv an der sogenannten „companion specification“ gearbeitet und entwickeln diese auch kontinuierlich weiter. Dieser neue Standard definiert unter anderem wie die bereits durch die GS1 standardisierten EPCs (Electronic Product Code) per RFID und OPC-UA abgefragt werden können. Damit wird ein Hauptkritikpunkt an Industrie 4.0 entkräftet: ein Mangel an Standardisierung.
Zusätzliche Daten hinterlegen
Per OPC-UA kann ein Handheld beispielsweise direkt mit dem SAP Modul Plant Connectivity (PCo) kommunizieren. Eine andere Option ist die Nutzung der SAP AutoID Infrastructure (AII). Damit der Teil des Prozesses, der außerhalb des SAP geschieht, leicht zu erstellen ist, bequem angepasst werden kann und auch in Zukunft verständlich ist, empfiehlt sich dessen Beschreibung in BPMN. Dabei handelt es sich um ein Werkzeug zur visuellen Modellierung von Prozessen. Das Model kann anschließend übersetzt werden und dient als schneller Einstieg in die Erstellung der mobilen App.
Die Harting-Technologiegruppe hat mit den eigenen E-Business-Lösungen bereits ein umfangreiches Kompetenz- und Erfahrungspotenzial aufgebaut, das direkt den Nutzern und Anwendern zufließt. Das von der Gruppe entwickelte Konzept ermöglicht den zuverlässigen und schnellen Zugriff auf Detaildaten von Produkten oder Maschinen und lässt sich für weiter reichende Geschäfts- und Produktionsprozesse nutzen.
Die RFID-Technologie ermöglicht auch weitere Innovationen in Bezug auf objektspezifische Datenerfassung und Speicherung: RFID-Tags können Objekte nicht nur eindeutig kennzeichnen. Der Anwender kann den Transponder mit zusätzlichen Informationen beschreiben, welche bei Bedarf ausgelesen oder aktualisiert werden können. Mit Sensortranspondern lassen sich zusätzliche Daten, wie Temperaturwerte, direkt am Objekt erfassen und im Transponder hinterlegen. Diese zusätzlichen, direkt am Objekt aufgenommenen Daten ermöglichen beispielsweise Rückschlüsse auf den fehlerhaften Gebrauch von Maschinen – ein weiteres Plus an Sicherheit.
Der Vorteil von RFID: Es ist die einzige Technologie, die Informationen direkt am Produkt speichern und im Laufe des Produktionsprozesses ändern kann. Interpretiert man die Einheit physikalisches Produkt + RFID-Transponder als „Cyber Physical System“, ist man bereits im Herzen der Integrated Industry angekommen. Mit seinem UHF-RFID-Portfolio, seinen Software-Produkten und der System Integration verknüpft Harting die bekannten Steckverbinder- und Kabelkonfektionen mit Business Datenbankstrukturen bis hin zur Ersatzteilbestellung. Der kürzeste und sicherste Weg des Daten- und Prozessmanagements. Somit bietet das Unternehmen eine breite Palette an individuellen Lösungen für das Themenfeld Industrie 4.0.
