Werkzeugmaschinenlabor: Edge Computing für die selbstoptimierende Produktion

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on xing
Share on whatsapp
Share on email
Share on print

Werkzeugmaschinenlabor: Edge Computing für die selbstoptimierende Produktion

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on xing
Share on whatsapp
Share on email
Share on print

Das Industrial Internet of Things (IIoT) und Cloud-Technologien verspricht disruptive Lösungen für die heutige Produktionstechnik, die zum Beispiel die Gesamtanlageneffektivität (OEE) durch resiliente und selbstoptimierende Produktionsanlagen steigern. Fehlende durchgängige Kommunikations- und Steuerungskonzepte für die Übertragung großer Datenmengen machen ein Teil des Benefits wieder zunichte.

icecat_team_reinvent_2017_las_vegas

Das Industrial Internet of Things (IIoT) und Cloud-Technologien verspricht disruptive Lösungen für die heutige Produktionstechnik, die zum Beispiel die Gesamtanlageneffektivität (OEE) durch resiliente und selbstoptimierende Produktionsanlagen steigern. Fehlende durchgängige Kommunikations- und Steuerungskonzepte für die Übertragung großer Datenmengen machen ein Teil des Benefits wieder zunichte.

Edge Computing stellt eine Schlüsseltechnologie für neue Steuerungskonzepte dar, um die leistungsstarke Cloud mit verteilten lokalen „Edge-Devices“ zu kombinieren. Während Cloud-Dienste u. a. übergeordnete Analyse- und Optimierungsaufgaben übernehmen, kann auf lokale Ereignisse in Echtzeit reagiert werden. Cloud und Edge-Device stehen dazu in kontinuierlichem Datenaustausch. Ein besonderes Potenzial besteht in der Auslagerung der Ausführungslogik von etablierten Industriesteuerungen auf die Edge. Werden in der Cloud Korrelationen identifiziert oder Optimierungen berechnet, können diese direkt in Form von neuen Programmen auf der Edge zur Ausführung gebracht werden.

Im gemeinschaftlichen Demonstrator “ICECAT – Industrial Control by Edge Computing for Automation Technology“, wird erneut die Amazon Web Services (AWS) Edge-Technologie „Greengrass“ eingesetzt, um die möglichen neuen Potenziale in einem industriellen Anwendungsszenario der Automobilzuliefererindustrie zu verdeutlichen. Nach der erfolgreichen, unternehmensübergreifenden Zusammenarbeit im Rahmen der Hannover Messe 2017 zu „EPIC – Edge-Powered Industrial Control (EPIC)“ schlossen sich erneut BCG Digital Ventures, Kuka Robotics, Amazon Web Services (AWS) und das Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen University zusammen. BCG Digital Ventures lieferte Software für intelligente Business und User Applications sowie AWS Unterstützung im Bereich der IoT & Edge-Technologien. KUKA setze neueste Robotertechnologien ein und das Werkezugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen University komplettierte das Portfolio durch langjährige Expertise in Bezug auf industrielle Endgeräte, Prozesse und die Automatisierungstechnik. Der gemeinschaftliche Demonstrator “ICECAT“ konnte so in wenigen Monaten realisiert werden.

Bei roboterbasierten Prozessen führen externe und interne Einflüsse, wie z. B. geometrische Produktvarianzen, zu Anlagenstillständen und hohen manuellen Aufwänden. In ICECAT erfasst ein sensitiver Kuka-Roboter (KUKA LBR iiwa) die spezifischen Abweichungen. Diese werden in einem digitalen Schatten des jeweiligen Produktes gespeichert. Mittels intelligenter Logik auf der Edge werden die nachfolgenden Roboterprogramme echtzeitfähig und Instanz bezogen angepasst und wiederum über die Edge zur Verfügung gestellt. Eine optische Qualitätsprüfung zur Ermittlung des tatsächlichen Prozessschritts ermöglicht abschließend in der Cloud eine übergreifende Optimierung um die Offline-Planung in wenigen Produktionsschritten an das gewünschte Prozessergebnis anzupassen.
In ICECAT werden alle industriellen Endgeräte (Sensorik, Aktorik und Robotersteuerung) ausschließlich über Edge-Devices, kostengünstige Einplatinen-Computer, in Kombination mit der AWS Greengrass-Technologie angebunden und in den Gesamtprozess – ebenfalls über Edge-Devices gesteuert – integriert.

Mit diesem Ansatz können die Anlagenstillstände, basierend auf Prozessvariationen, signifikant reduziert und die allgemeine Produktivität deutlich gesteigert werden.

„Es ist zu erwarten, dass zukünftig immer mehr Steuerungsaufgaben durch Edge-Devices in Kombination mit leistungsfähigen Cloud-Anwendungen realisiert werden. Damit verfolgen wir bereits seit einem Jahr den durch Gartner erst Anfang Oktober vorgestellten strategischen Top-Technologietrend 2018 ‚Cloud to the Edge‘. In der Edge-Technologie sehen wir eine disruptive Schlüsseltechnologie zur Gestaltung resilienter und (selbst ) optimierender Produktionssysteme“, so Dr.-Ing. Markus Obdenbusch, Abteilungsleiter Automatisierung und Steuerungstechnik vom Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen University. „Wir haben Digitale Schatten, Microservices und Edge-Devices genutzt, um eine völlig neuartige Ausprägung einer verteilten Automatisierungstechnik zu präsentieren. Damit gehen wir bereits einen großen Schritt hin zum “Internet of Production“.
 

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on xing
XING
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
E-Mail
Share on print
Drucken

Ihre Meinung zum Artikel

Abonnieren
Benachrichtige mich bei
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

Andere Leser haben sich auch für die folgenden Artikel interessiert

Redaktionsbrief

Tragen Sie sich zu unserem Redaktions-Newsletter ein, um auf dem Laufenden zu bleiben.

Wir wollen immer besser werden!

Deshalb fragen wir SIE, was Sie wollen!

Nehmen Sie an unserer Umfrage teil, und helfen Sie uns noch besser zu werden!

zur Umfrage

Aktuelle Ausgabe

Topthema: Optimiertes Handling von 3D-CAD-Daten für AR und VR

Simplifier-Modul von 3D_Evolution

Mehr erfahren

Tragen Sie sich jetzt kostenlos und unverbindlich ein, um keinen Artikel mehr zu verpassen!

* Jederzeit kündbar

Entdecken Sie weitere Magazine

Schön, dass Sie sich auch für weitere Fachmagazine unseres Verlages interessieren.

Unsere Fachtitel beleuchten viele Aspekte der Digitalen Transformation entlang der Wertschöpfungskette und sprechen damit unterschiedliche Leserzielgruppen an.