Maschine-zu-Maschine-Kommunikation

Datenstrukturen und Schnittstellen für die Maschinen- und Systemanbindung

Die industrielle Fertigung erfordert auch heute häufig noch einen enormen manuellen Arbeitsaufwand: Angefangen bei der Erstellung von Maschinenprogrammen über die Parametrierung und das Einrichten von Prozessen und Zyklen bis hin zur manuellen Qualitätskontrolle. Dies verlängert Rüst- und Einrichtungszeiten immens und verlangt nach erfahrenen Maschinenbedienern, die intuitiv Informationen zwischen Prozessschritten transportieren und an Planungssysteme wie MES (Manufacturing Execution Systems) weiterleiten.

Die Verknüpfung verschiedener Prozessschritte, etwa der Vorbearbeitung mit der Bauteilvermessung, läuft bisher in den wenigsten Unternehmen automatisiert ab. Hier fehlen vielfach entsprechende Zyklen zum Datenaustausch zwischen Messsystemen und Werkzeugmaschinen sowie durchgängige Schnittstellen und einheitliche Datenformate. Um die Produktion stärker zu vernetzen und adaptiver zu gestalten, entwickelt das Fraunhofer IPT neue Lösungen für die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation (M2M). Ziel ist der automatisierte Informationsaustausch zwischen Planungssystemen, Produktionsmaschinen und Messgeräten, ohne dass dabei ein Mensch regelnd eingreifen muss.

Konsistente Datenformate und standardisierte Schnittstellen wie die OPC Unified Architecture, ein industrielles M2M-Kommunikationsprotokoll, sichern so maschinenübergreifend eine konsequente Vernetzung entlang der gesamten Prozesskette. Die vollständig integrierten Kommunikationslösungen setzen auf industriellen Standards auf und werden durch robuste und bedienerfreundliche Steuerungslösungen für höhere Automatisierungsgrade abgerundet.

So stellte das Fraunhofer IPT beispielsweise im transregionalen Sonderforschungsbereich SFB/TR4 »Prozessketten zur Replikation komplexer Optikkomponenten« eine vollständige Datendurchgängigkeit entlang der Prozesskette für mikrostrukturierte Freiformoptiken her. Die Prozessschritte und die verschiedenen Maschinensysteme der Fertigung, Replikation und Messtechnik wurden dazu durchgängig vernetzt und mit entsprechenden Planungssystemen verbunden.