Middleware BaySys 4.0
Ein Betriebssystem für die Industrie 4.0
Um OT- und IT-Daten ausschöpfend zu nutzen, müssen Firmen sie sowohl erheben und als auch richtig interpretieren - etwa für Predictive Maintenance. Branchenspezifische Middleware hilft dabei.
Bild: ©3alexd

Vor neun Jahren hat die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften Aacatech das Konzept der Industrie 4.0 entwickelt. Seither ist viel geschehen. Verbandsübergreifend wurden Kommunikationsprotokolle und Digitalisierungskonzepte erarbeitet und erprobt. Und auch KMU verfügen über Industrie 4.0-Erfahrung. Ein Anwendungsfall ist die Predictive Maintenance, bei der Sensoren die Maschinen überwachen und eine Software den Verschleiß berechnet. Dadurch können Wartungseinsätze geplant und Ausfälle vermieden werden.

Basissystem Industrie 4.0

Allerdings beziehen sich Industrie 4.0-Anwendungen häufig auf einzelne Bestandteile der Produktionsstätte. Oft fehlt ein übergeordnetes System, das alle Daten aus der OT- und IT-Welt miteinander verknüpft, ein Betriebssystem sozusagen – die Middleware. Unter Beteiligung von Fraunhofer IESE, NetApp und Objective Partner entstand deshalb das ‚Basissystem Industrie 4.0‘ (BaSys 4.0). Ziel des Projekts ist es, ohne viel Programmieraufwand die Digitalisierung in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) voranzutreiben. Dafür muss sich die Middleware möglichst reibungslos in bestehende Umgebungen integrieren lassen. Als Plattform für wandelbare Produktion liefert BaSys 4.0 u.a. die notwendige Software, integriert Maschinenparks und verknüpft die erforderlichen Dienste, bis hin zu einer Referenzarchitektur auf Open-Source-Basis. Das Fraunhofer IESE koordiniert die Weiterentwicklung der Middleware. Der Softwareanbieter NetApp ist für den IT-Stack zuständig und Objective Partner verantwortet die Implementierung. Diese erfolgt in der Praxis individuell und berücksichtigt die Unternehmensstrategie, die Ergebnisse einer Ist-Analyse sowie die Anforderungen der betreffenden Unternehmensbereiche. Darunter fällt auch der Schulungsbedarf der Mitarbeiter sowie der Bedarf zusätzlicher externer Ressourcen, etwa die Nachrüstung älterer Maschinen mit digitalen Schnittstellen.

Bild: ©AnastasiiaUsoltceva/stock.adobe.com

In zwei Schritten zur Implementierung

Die Implementierung erfolgt in zwei Schritten. Zuerst wird für jedes physische Asset – das können Produkte, Anlagen, oder auch Dokumente sein – eine standardisierte digitale Verwaltungsschale erstellt. Diese speichert über den gesamten Lebenszyklus alle Informationen. Im zweiten Schritt beginnt der eigentliche Prozess: Über Edge-Geräte und standardisierte Netzwerkprotokolle fließen kontinuierlich alle OT- und IT-Daten auf einer Datenplattform, üblicherweise einem Object Store, zusammen. Dadurch sind alle Produktionsschritte nachweisbar dokumentiert. Neue Assets können jederzeit hinzugefügt oder entfernt werden. Ebenso können Unternehmen neue Services integrieren oder neue Software aufspielen. Die Daten stehen zudem für weitere Projekte zur Verfügung, etwa die Verzahnung mit nachgelagerten Warenwirtschaftssystemen oder die Übermittlung in eine Public Cloud, als Grundlage für künstliche Intelligenz.

Rechtzeitig eingreifen

In der Predictive Maintenance schlummert etwa Einsparpotenzial für Betreiber von Maschinenparks. Laut einer McKinsey-Studie könnte damit das EBITDA eines Unternehmens durch den Einsatz der Technologie um vier bis zehn Prozent verbessert werden. Da in die Industrie 4.0-Middleware Daten aus vorhandenen ERP- oder Manufacturing Execution Systemen ebenso einfließen wie Maschinendaten, können Unternehmen über ein Dashboard alle Abläufe der Produktionsumgebung überwachen. Das vereinfacht die Dokumentationspflicht, hilft Engpässe zu erkennen und visualisiert den Zustand der angeschlossenen Komponenten. Weicht ein Maschinenwert ab, können Mitarbeiter reagieren. Mit der Echtzeitinformation, welche Maschine wann mit welchem Auftrag beschäftigt ist, kann zudem in wenigen Schritten ein Wartungstermin erstellt werden.

BaSys 4.0 liefert unter anderem die Software, integriert Maschinenparks und verknüpft die Dienste, bis hin zur Referenzarchitektur auf Open-Source-Basis.
BaSys 4.0 liefert unter anderem die Software, integriert Maschinenparks und verknüpft die Dienste, bis hin zur Referenzarchitektur auf Open-Source-Basis.Bild: ©Sasint/stock.adobe.com

Ein Fundament aufbauen

Um Industrie 4.0-Anwendungen wie Predictive Maintenance zu implementieren, benötigen Unternehmen ein entsprechendes Fundament. Hier kommt BaSys ins Spiel. Aufbauend auf einer Dateninfrastruktur stellt es digitale Zwillinge bereit, definiert die Schnittstellen und ermöglicht Prozessplanung in Echtzeit.

www.netapp.com

Das könnte Sie auch Interessieren

Bild: Indu-Sol GmbH
Bild: Indu-Sol GmbH
Verschleiß dauerhaft überwachen, Schäden frühzeitig erkennen

Verschleiß dauerhaft überwachen, Schäden frühzeitig erkennen

Nicht nur Motoren und Pumpen sind in Produktionsanlagen dem Verschleiß unterworfen, sondern auch die Datenleitungen der Maschinen- und Anlagennetzwerke einschließlich der Kabel und Stecker. Dauernde Wechselbiegebeanspruchungen, Erschütterungen sowie Oxidation und Korrosion lassen der Alterung und dem Verschleiß ungehinderten Lauf. Doch während der mechanische Verschleiß mit den Sinnesorganen analog wahrnehmbar ist, macht sich der Verschleiß einer Datenleitung erst im Extremfall bemerkbar: dem Ausfall. Um dem entgegenzuwirken, sind intelligente managed Switches vonnöten, mit denen der physikalische Zustand der Datenleitung digitalisiert und somit sichtbar wird.

Bild: ©Chlorophylle/stock.adobe.com
Bild: ©Chlorophylle/stock.adobe.com
Steigendes Interesse an Ersatzteilmanagement auf Knopfdruck

Steigendes Interesse an Ersatzteilmanagement auf Knopfdruck

Volle Auftragsbücher und dennoch Sorgenfalten im mittelständischen Maschinen- und Anlagenbau aufgrund brüchiger Lieferketten, dazu Entlassungswellen und zunehmende Zurückhaltung bei Investitionen in junge Technologieunternehmen: Der Wind wird rauer. Zugleich aber zeigen vor allem junge B2B-Plattformanbieter wie PartsCloud auch in der Krise ein robustes Wachstum, da sie viele der aktuell im Fokus stehenden Herausforderungen adressieren.

Bild: Lünendonk & Hossenfelder GmbH
Bild: Lünendonk & Hossenfelder GmbH
Lühnendonk-Studie: Industrieservice-Unternehmen in Deutschland 2022

Lühnendonk-Studie: Industrieservice-Unternehmen in Deutschland 2022

Die zehn führenden Industrieservice-Unternehmen in Deutschland sind um 9,5 Prozent gegenüber dem Vorjahr gewachsen. Damit generieren die Marktführer ein noch stärkeres Wachstum als die 20 Unternehmen der Lünendonk-Liste, die im Durchschnitt um 6,6 Prozent gegenüber dem Vorjahr wuchsen. Diese Entwicklung ist u.a. auf Aufholeffekte nach dem pandemiebedingten Krisenjahr 2020 zurückzuführen, von dem der Industrieservice besonders stark betroffen war.