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Wie kann ich Fehler in meinen Fertigungsprozessen frühzeitig erkennen und die Produktion insgesamt optimieren? Manufacturing Execution Systems (MES), oder auch Produktionsleitsysteme genannt, stellen hierfür eine wichtige Grundlage dar: Sie schaffen Sichtbarkeit in der Produktion, indem sie relevante Daten aus den Anlagen erheben – und ermöglichen auf diese Weise zielgerichtete Optimierungsmaßnahmen. Die fortschreitende Digitalisierung stellt dabei immer neue Anforderungen an industrielle IT-Systeme. In der Industrie 4.0 müssen Fabriken nicht nur Daten erheben und zentral bereitstellen, sondern auf dieser Grundlage auch eigenständig die richtigen Entscheidungen treffen können.

Zusammen mit einem führenden Hersteller auf dem Gebiet spezialisierter Produktionsmaschinen haben wir uns intensiv mit diesen Fragestellungen beschäftigt. Im Zentrum stand dabei der Wunsch dieses Unternehmens, seine Maschinen mit der passenden Software auszustatten, um seine Kunden auf ihrem Weg zur Smart Factory zu unterstützen und das Produktportfolio um digitale Dienstleistungen zu erweitern.

Die Entwicklung

Im Rahmen eines IoT-Setting-Workshops haben wir zunächst gemeinsam ein auf die Zielkunden und deren Bedürfnisse abgestimmtes IoT-Product-Canvas erarbeitet. Damit war der Grundstein für die Entwicklung einer ganzheitlichen IoT-Plattform gelegt. Durch einen Proof of Concept haben wir die wesentlichen Funktionen dieser Plattform konkretisiert – wie die Anbindung von Sensoren und die Überwachung der Produktionsanlagen über ein zentrales Dashboard. Weitere Funktionalitäten wurden im Anschluss durch eine agile Softwareentwicklung nach SCRUM ergänzt.

Die Entwicklung der IoT-Plattform fand dabei in einem Blended-Delivery-Modus statt, also zu gleichen Teilen durch das Entwicklerteam des Maschinenbau-Unternehmens und durch uns. So bündelten wir das bereits vorhandene Fachwissen dieses Kunden mit der Expertise unserer Mitarbeiter*innen auf den Gebieten Cloud Development, Continuous Integration & Deployment und Test-Driven Development. Fester Bestandteil dieses Prozesses war die schrittweise Übergabe bestimmter Entwicklungsaufgaben und des Softwarebetriebs an den Kunden – in Verbindung mit Schulungen für dessen Mitarbeitende, um einen selbstständigen und nachhaltigen Fortbetrieb der Lösung zu gewährleisten.

Das Ergebnis

Das gemeinsam geschaffene Produkt kann essentielle Informationen aus der Fertigung sammeln und in aggregierter Form über ein zentrales Dashboard bereitstellen – wie den Status der Anlagemaschinen, die Menge des verbleibenden Produktionsmaterials und das Auftreten von Störungsfällen. Durch die Auswertung größerer Datenmengen können zudem häufige Störungsgründe und langfristige Trends identifiziert werden.

Das frei konfigurierbare Dashboard der Anwendung lässt sich plattformunabhängig sowohl auf Desktops als auch auf mobilen Tablets und Smartphones nutzen, sodass Mitarbeiter*innen ortsunabhängig über auftretende Störungen informiert werden und schnell die richtigen Maßnahmen ergreifen können. Letztlich reduziert dies kostenintensive Produktionsausfälle. Die Lösung lässt sich als „Containerized Application“ sowohl bei sämtlichen Cloud-Anbietern als auch on-premise in der eigenen Infrastruktur betreiben und jederzeit unkompliziert migrieren.

Die Zukunft

Als offen gestaltete Plattform bietet die Lösung die Möglichkeit für eine Vielzahl von Erweiterungen. So könnten Daten zu Störungen künftig auch mit komplexeren Methoden der künstlichen Intelligenz ausgewertet und für Predictive Maintenance, also zur Durchführung präventiver Wartungsmaßnahmen, genutzt werden, um Störungen im Produktionsablauf weiter zu minimieren. Ferner ließe sich die Produktion durch Machine-to-Machine-Kommunikation weiter automatisieren. Beispielsweise könnten Anlagemaschinen selbstständig nach Bedarf weiteres Produktionsmaterial anfragen und von autonomen Belieferungssystemen versorgt werden.

Unsere Leistungen

  • Technologische Beratung
  • Agile Softwareentwicklung nach SCRUM
  • Workshops
  • Continuous Integration & Deployment
  • Test-Driven Development

Technologie-Stack

  • Frontend

    • Angular 8
    • Ionic 4
    • Highcharts
  • Backend
    • Node.js
    • Azure MS-SQL
    • Azure IOT Hub
    • Azure Streamanalytics
    • Azure Functions