Smart Electronic Factory auf der HM 2021: Digitale Vernetzung in der Produktion durch Cloud-Dienste

Der SEF Smart Electronic Factory e.V. ist eine Industrie 4.0-Initiative von Forschungseinrichtungen und namhaften Unternehmen, die gemeinschaftlich dem industriellen Mittelstand den Weg zur Digitalisierung ebnen möchten. Der Verein konzipiert, testet und validiert dazu entsprechende Anwendungen in den realen Elektronikfabriken von Limtronik, EGO und KEBA. So entstehen praxistaugliche Lösungen und Standards, mit denen sich der digitale Wandel in der Produktion wirtschaftlich realisieren lässt.

Der Verein stellt auf der digitalen HANNOVER MESSE gemeinsam mit einigen seiner Mitglieder Use-Cases vor, die unter anderem die digitale Vernetzung in der Produktion über Cloudtechnologien zeigen. Die Messeteilnehmer aus dem Verein sind: DUALIS GmbH IT Solution; Fraunhofer IOSB; German Edge Cloud (GEC); in-integrierte informationssysteme GmbH (in-GmbH) und SupplyOn AG.

DUALIS zeigt unter anderem Cloud-basierte Tools zur Produktionsplanung sowie 3D-Visualisierung und 3D-Conferencing. Das Fraunhofer IOSB, die German Edge Cloud und SupplyOn stellen ein System der sicheren Datenräume für die Supply Chain vor. Darüber hinaus präsentiert die German Edge Cloud Use Cases unter dem Titel „Cloud meets Edge“. Und die in-GmbH demonstriert, wie digitale Zwillinge Wertschöpfungsprozesse effizienter und nachhaltiger machen.

Reales Vorbild für vernetzte Produktion soll Mut machen
Mit Praxisbeispielen lernen die Messeteilnehmer aus der vertikal und horizontal vernetzten Produktion im Hause Limtronik, wie sie ihr eigenes Unternehmen in diesem Bereich digitalisieren können. Dies soll KMU zur Digitalisierung motivieren.

Der Use Case des Vereins demonstriert folgende Vorgänge aus der Praxis im Hause des EMS-Dienstleisters Limtronik: Wenn der Kunde seine Bestellung aufgibt, erfolgt das heute schon oft direkt online. Die Plattform SupplyOn unterstützt den Kunden dabei, den richtigen Lieferanten im Hinblick auf Qualität, Preis und Lieferbarkeit zu finden, und den Beschaffungsprozess anzustoßen. Mit dem Ziel, die Resillenz der Lieferkette zu gewährleisten ist auch eine Vorauswahl über das offene Smart Factory Web-Portal des Fraunhofer IOSB möglich. Der ausgewählte Lieferant erhält die Order und verarbeitet diese in seinem ERP. Eine Produktionsplanungstool, wie das APS von DUALIS, plant die Bestellung in den Produktionsprozess ein. Dabei wird die reale Auslastung der Produktion durch Realtime-Daten aus der Produktion in der Planung berücksichtigt.

Die Produktion, z. B. der Leiterplatte bei Limtronik, kann nun beginnen. Dabei werden alle Daten in einem Track & Trace-System auf einer Edge-Cloud-Appliance der German Edge Cloud erfasst, um sie kontinuierlich zu verarbeiten und für künftige Analysen in andere Cloudsysteme bereitzustellen. Durch die Nutzung solcher Anwendungen auf der Edge, als Digitalisierungsplattform On Premises im eigenen Werk, wird Limtronik die uneingeschränkte Datenhoheit aller seiner Produktionsdaten garantiert. Sehr wichtig für die Optimierung in der Produktion ist dabei auch die Intralogistik. Diese steuert alle internen Prozesse und visualisiert alle aktuellen Zustände. Sollte ein Ausfall eintreten, z.B. in Form von zu wenig Material, oder ein Teil muss schnell ausgetauscht werden, können über vernetze mobile Devices diese Informationen direkt an die richtige Stelle bzw. die richtige Person gesandt werden.

Daten spielen besonders in der Montage eine wesentliche Rolle. Die Informationen über die Produktion müssen dem Monteur exakt zugänglich gemacht werden und die Ausführung für die Qualitätskontrolle muss dokumentiert werden. Besonders bei Losfertigung 1 spielt die kontinuierliche Vernetzung von Informationen eine wichtige Rolle. Für viele Arbeitsplätze ist aber auch eine mobile Werkerführung wichtig, welche über mobile Devices erfolgen kann.

Alle Daten des gesamten Produktionsprozesses werden erfasst und können über Programme wie sphinx open online konsolidiert werden. Ein daraus entstehender Mehrwert ist die Optimierung der Energiekosten durch ein autonomes Energiemanagement. Die über den gesamten Produktionsprozess gesammelten Daten bilden auch den kontinuierlichen Informationsfluss für den Kunden über seinen Bestellstatus, welcher ihm über Plattform SupplyOn near-realtime zur Verfügung gestellt wird. So ist der Kunde jederzeit über den Lieferstatus informiert und kann seine Produktion darauf abstimmen.

Über den nach den Konzepten der International Data Space zertifizierten Trusted Supplier Connector der GEC-Fraunhofer-Kooperation bestimmt der Produzent, wer welche Daten zu welchem Zweck und über welchen Zeitraum konsumieren darf.

Durch die Datenerfassung während der Produktion wird ein Device Historie Report für jeden Artikel erstellt. Diese Daten können später mit Daten aus dem Feld verglichen werden und erlauben Rückschlüsse auf die Produktion. Es können z. B. Plagiate von intelligenten Devices ermittelt werden oder Zusammenhänge zwischen der Qualität von Zulieferteilen hergestellt werden, die wiederum in Änderungen des Produktionsprozesses einfließen.

„Die digitalisierte Fabrik basiert heute häufig auf unterschiedlichen Cloud-Systemen. Gekoppelt mit verschiedenen Diensten ermöglichen sie die Erfassung, Verarbeitung und Analyse von Daten. In der Wertschöpfung der Daten steckt ein immenses Potenzial für Optimierungen und neue Geschäftsmodelle“, erklärt Maria Christina Bienek, Geschäftsführerin des SEF Smart Electronic Factory e.V., und ergänzt: „Die digitale Vernetzung ist heute ohne Edge- und Cloud-Plattformen nicht mehr zu realisieren. Erst durch den flexiblen Einsatz von Multi- und Hybrid-Cloud-Szenarien werden die Möglichkeiten des Internets für die Produktion wirtschaftlich und skalierbar. Wir möchten Teilnehmern der Messe mit unseren Use-Cases die Möglichkeit geben, derartige Szenarien und Anwendungen besser zu verstehen und für sich einsetzen zu können.“