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IIoT: Neue Integrationsplattform für die Smart Factory

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Autor: Jonas Völker

IIoT: Neue Integrationsplattform für die Smart Factory
Dem Release von Xentara ging eine halbjährige Pilotphase voraus, in der die Plattform bei ausgewählten Pilotkunden im laufenden Produktionsbetrieb getestet wurde. Foto: Embedded Ocean

Das Münchner IIoT-Unternehmen Embedded Ocean hat den Release seiner software-definierten Industrie-Integrationsplattform „Xentara“ verkündet. Die universell einsetzbare Lösung bringt produzierende Unternehmen in die Lage, sämtliche auf dem Shopfloor genutzten Bestandssysteme und -protokolle miteinander zu verbinden und mit neuen Technologien und Standards zu ergänzen. Xentara ist beliebig skalierbar und durch Erweiterungen, sogenannte Skills, modular erweiterbar, um mit den Anforderungen der Anwender mitzuwachsen. Die Plattform bietet Unternehmen damit einen niederschwelligen Einstieg in intelligente, datengetriebene Produktionsprozesse – von einzelnen smarten Maschinen bis zur selbst optimierenden „Smart Factory“. Die Software kann auf Xentara.io bezogen und in wenigen Schritten vor Ort implementiert werden.

Dem Release von Xentara ging eine halbjährige Pilotphase voraus, in der die Plattform bei ausgewählten Pilotkunden im laufenden Produktionsbetrieb getestet wurde. Nach Abschluss dieser Tests gibt das Unternehmen nun den Startschuss für den offiziellen Release.

Eine universelle Integrationsplattform für die smarte Industrie

Mit Xentara wollen die Entwickler ein bekanntes Problem lösen: Jede Maschine erzeugt schon heute Unmengen an Daten, die aber oft entweder ungenutzt bleiben oder von externen Cloud-Diensten ausgewertet werden. Erkenntnisse aus diesen Daten stehen so erst zeitverzögert zur Verfügung – zu spät, um auf einen möglichen Verschleißfall oder einen Produktionsfehler zu reagieren. Xentara löst dieses Problem mit einem Kernfeature: der sog. „deterministischen Datenübertragung“ zwischen Systemen. Durch diese können beispielsweise Daten zur Qualitätsprüfung bereits während der laufenden Fertigung in Echtzeit analysiert werden. Daraus gewonnene Erkenntnisse lassen sich ohne Unterbrechung in den aktiven Produktionsprozess zurückspielen, um diesen laufend zu optimieren. Bewegt sich ein Wert etwa in Richtung seiner Toleranzgrenzen, wird dieser Trend erkannt und entsprechend korrigiert, noch bevor die Grenze überschritten wird. Dadurch ergeben sich ganz neue Möglichkeiten zur Maschinen- und  Produktionssteuerung sowie -optimierung.

Um bevorstehende Maschinenausfälle frühzeitig zu erkennen und zu verhindern, werden Verschleißdaten direkt in der Fertigung erfasst und ausgewertet. Prognosen über Verbrauchs- und Effizienzdaten werden an übergeordnete IT-Infrastrukturen wie ERP, MES, etc. weitergeleitet, um eine wirtschaftlichere Nutzung von Ressourcen zu ermöglichen. So ebnet Xentara laut Hersteller nicht nur den Weg hin zur intelligenten Maschine, sondern schlussendlich zur sich ständig selbst optimierenden „autonomen Fabrik“.

Brownfield-Produktionsumgebungen zukunftssicher modernisieren

Xentara bietet offene Schnittstellen, die es ermöglichen, nahezu unbegrenzte Konnektoren und Anwendungen von einfachen analogen oder digitalen Ein- und Ausgängen bis zur kompletten Maschinensteuerung zu integrieren. So ist es möglich, bestehende Fabriken mit alten Maschinen und Steuerungen (sogenanntes Brownfield) auf einfache Weise direkt in das Zeitalter von Industrie 4.0 zu überführen. Über Xentara können Bestandsanlagen nahtlos mit zusätzlichen Sensoren und weiteren Maschinen verbunden und ein gemeinsamer Datenpool zur intelligenten Echtzeit-Analyse aufgebaut werden. Dadurch wird die Digitalisierung von Maschinen und Fabriken einfacher als je zuvor. Ebenso einfach können verschiedenste Zusatzfunktionen (sogenannte Skills), auch von Drittanbietern, in der Plattform nachgeladen werden. Diese reichen von simplen Datenanalyse-Tools bis zu lokalen Machine-Learning-Algorithmen oder kompletten Steuerungsprogrammen, die teure, proprietäre Lösungen vollständig ersetzbar machen.

Durch die Skalierbarkeit der Plattform kann Xentara – einschließlich eingebundener Skills – sowohl direkt in der einzelnen Maschine (z. B. auf kleinen, ARM-basierten Industrie-PCs) als auch auf übergeordneten Rechensystemen innerhalb der Fabrik laufen. So kann die Funktionalität von Clouddiensten „on-premise“, also vor Ort in der Fertigungshalle oder innerhalb des eigenen Firmennetzwerkes, abgebildet werden. Ist eine Cloud bereits fester Bestandteil der eigenen Industrie-4.0-Strategie, dient Xentara als intelligenter Kommunikationskanal, der für eine flüssige Datenübertragung vom einzelnen Sensor bis zum externen Dienstleister sorgt. Ebenso ist es möglich, nur zeitkritische oder sensitive Daten ausschließlich direkt vor Ort zu verarbeiten und alles andere wie gewohnt an die Cloud zu senden.

Industrie 4.0 schnell und einfach ausrollen

Für Unternehmen, die sich an das Thema Digitalisierung erst langsam herantasten wollen, bietet Embedded Ocean ebenfalls spezielle Lösungen an. Zum Beispiel kann ein von der Firma geliefertes externes System über einen vorhandenen Feldbus an die bestehende Maschine angeschlossen werden. Werte werden dann im laufenden Betrieb aus der Maschine ausgelesen, ohne die Steuerung zu beeinflussen. Gerade für zeitkritische Steuerungen ist diese Vorgehensweise unabdingbar, da keine Latenzen durch Umleitung von Signalen entstehen dürfen. Zusätzliche Daten können durch autarke Smart-Sensoren erfasst werden, die an den zu überwachenden Maschinenteilen angebracht werden. Die Informationen werden im externen System ausgewertet. So stehen in Echtzeit wertvolle Erkenntnisse für Wartung und Produktionsplanung zur Verfügung, ohne in laufende Prozesse einzugreifen. Solche Pilotprojekte können gerade in der klassischen Industrie, die dem Thema Digitalisierung noch sehr vorsichtig gegenübersteht, der erste Schritt auf dem Weg zu Industrie 4.0 sein.

Weitere Informationen gibt es unter www.xentara.io.

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