Automatisierung Teststand Industrie 4.0
Implementierung der Automatisierung und Benutzeroberfläche für eine Trainingsmaschine
Die Automatisierungsebene, sowie die Benutzeroberfläche für eine Maschine vom Unternehmen B. Braun wurden implementiert. Die Maschine wird für Schulungszwecke im Umgang mit der laufenden Digitalisierung im Unternehmen eingesetzt.
AusgangslageAn einem Produktionsstandort vom Unternehmen B. Braun wird ein Fertigungsleitsystem, engl. Manufacturing Execution System (MES), implementiert. Die Produktionsmaschinen vom Unternehmen werden in Zukunft im MES integriert. Dadurch werden sich einige Arbeitsabläufe für Produktionsmitarbeitende verändern. Um den neuen Umgang mit den im MES integrierten Produktionsmaschinen zu trainieren, wurde vom Unternehmen eine separate Maschine entwickelt, welche dies ausserhalb vom realen Produktionsumfeld ermöglicht.ProjektumfangIn diesem Projekt wurde die Automatisierungsebene und die Benutzeroberfläche für die oben beschriebene Maschine entwickelt. Die Automatisierungsebene musste dabei mit einer Schnittstelle zum MES ausgelegt werden. Zusätzlich mussten Teile von einem spezifischen Automatisierungs-Modul vom MES, namentlich Connect IoT, verwendet werden.LösungFür die Implementierung der Automatisierungsebene wurde ein Ansatz gewählt, bei dem die gesamte Steuerungs- und Prozesslogik des Systems zentral im Connect IoT Modul vom MES verwaltet werden können. Die Ausführung der Steuerungs- und Prozesslogik findet jedoch dezentral auf einem Edge-Client statt. Die Automatisierungsebene wurde folglich mit einer Edge-Computing Architektur implementiert. Die Automatisierungsebene kommuniziert über OPC UA mit den mechanischen Komponenten der Maschine.Die Benutzeroberfläche wurde als Web Page in HTML, CSS und Java Script entwickelt. Die Web Page kommuniziert über das Protokoll MQTT mit der Automatisierungsebene und wird auf dem oben erwähnten Edge-Client dezentral gehostet.
FazitDer gewählte Ansatz für die Implementierung der Automatisierungsebene ist sehr effizient da die gesamte Steuerungs- und Prozesslogik des Systems im Connect IoT Modul vom MES standardisiert entwickelt und verwaltet werden kann. Würde diese Architektur für mehrere Produktionsanlagen eingesetzt werden, könnten zum Beispiel einige Funktionen standardisiert und für mehrere Produktionsmaschinen verwendet werden. Die Benutzeroberfläche muss mit der erarbeiteten Architektur dezentral implementiert und verwaltet werden. Die Zentralisierung dessen, zum Beispiel in einem weiteren MES Modul, würde zusätzliche Vorteile mit sich bringen. Dadurch wäre es möglich, alle Elemente für die Automatisierung und Bedienung einer Maschine im MES System zu kontrollieren.
