5G in der Fertigung

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DIE POTENZIALE VON 5G FÜR DIE VERNETZUNG DER PRODUKTION

Mit 5G entstehen neue Möglichkeiten für die Vernetzung von Systemkomponenten in Fertigungsunternehmen. 5G ist ein internationaler Standard mit höherer Bandbreite, kürzeren Latenzzeiten und der Möglichkeit, Infrastrukturen flexibler an den konkreten Anforderungen der Kunden auszurichten. Insbesondere der von 5G unterstützte automatisierte Datenaustausch zwischen Maschinen (M2M) ist für Unternehmen vielversprechend – wobei das Wort „Maschinen“ hier verschiedene Arten von Endgeräten oder auch Anwendungen einschließt. Da 5G auch die Nutzung von privaten oder lokalen Funknetzen ermöglicht, erwarten wir einen deutlichen Anstieg der Vernetzung fertigungsrelevanter Systemkomponenten bei produzierenden Unternehmen und ihren Kunden.
TRANSCONNECT® unterstützt bereits seit 20 Jahren namhafte Unternehmen bei der Automatisierung von Produktionsprozessen. Es verbindet Leitsysteme für Betrieb, Prozesse und Maschinen (z.B. Manufacturing Execution Systems, SCADA, SPS oder Intralogistik Systeme) mit Softwaresystemen für Verwaltungs- und Organisationprozesse (Enterprise Ressource Planning, Costumer Relation Management). Der Nutzen entsteht durch die übergreifende Automatisierung von Geschäftsprozessen. Manuelle Aufwände und Fehlerrisiken werden minimiert.
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Ein Meilenstein auf dem Weg zur vollautomatisierten Produktion

Viele Unternehmen haben bei diesem Thema ihr Potenzial noch nicht ausgeschöpft. Die Automatisierung in der Fertigung selbst (Shop-Floor) ist in Deutschland bereits sehr weit fortgeschritten. Jetzt gilt es, die Verbindung und Vollautomatisierung der „Maschinen“ im Bereich Organisation und Planung (Top-Floor) – also die dort eingesetzten Anwendungssysteme – in Angriff zu nehmen. Die Schnittstellen dafür sind oft schon vorhanden und werden durch TRANSCONNECT® via Connectoren genutzt. Die übergreifende Automatisierung von Shop- und Top-Floor ist für Unternehmen ein Meilenstein auf dem Weg zur vollautomatisierten Produktion. Eine Alternative wäre es, Systeme über individuelle Programmierung zu verbinden – aber diese Strategie ist mit weit höheren Kosten verbunden und zudem wenig flexibel.

TRANSCONNECT® dient jedoch nicht nur der Automatisierung, sondern auch der kontinuierlichen Optimierung von Geschäftsprozessen. Mit dem Modul Business Activity Monitoring können Prozesskennzahlen verarbeitet und aggregiert bereitgestellt werden. Dazu werden Daten aller beteiligten Systeme (z.B. CRM, CAD, ERP, MES, MDE) ausgewertet.

Die Einführung von 5G und die fortschreitende Miniaturisierung von Rechenleistung ermöglicht zukünftig die Dezentralisierung von Schritten in der Prozessautomatisierung. Komplexe Geschäftsprozesse können nun in Abhängigkeit von lokal vorhandenen Daten verteilt ausgeführt werden. Dieser Ansatz reduziert Verzögerungen in der Datenübertragung und ist robuster gegenüber Störungen und Ausfällen. Er ist auch sicherer, weil nur ein Teil der benötigten Daten übertragen werden muss – eine lokale Vorverarbeitung erfolgt ja bereits an der Maschine. Konzepte wie Fog- oder Edge-Computing beschreiben solche Lösungsansätze.

Dezentral, hochverfügbar, sicher:
Heterogenität überwinden mit TRANSCONNECT®

Unternehmerische Erwartungen an 5G und die prognostizierten Entwicklungen von der „Connected Factory“ über „Connected Value Chains” hin zu „Connected Products” lassen sich in einer zentralen Anforderung zusammenfassen: Es wird eine flexible Integrationsschicht benötigt, welche die sich beständig ausbreitende Heterogenität hinsichtlich anzuschließender Systeme dauerhaft überwindet. Die Anforderungen an eine solche Schicht decken sich mit den neuen Möglichkeiten: Dezentralität, Hochverfügbarkeit, Sicherstellung von Datenschutzmechanismen und Informationssicherheit.
Dazu kommen prognostizierbare Anschaffungs- und Betriebskosten (TCO). Mit einer solchen Integrationsschicht könnten vielseitige, hoch flexible Szenarien (Plug-and-Produce), virtuelle Fabriken sowie flexible Ende-zu-Ende-Prozesse über den gesamten Produktlebenszyklus bis hin zum Recycling etabliert werden.
TRANSCONNECT® ist eine solche Integrationsschicht und erfüllt die oben genannten Anforderungen schon heute. Das System wurde so optimiert, dass es bereits auf einem Android-Handy lauffähig ist (oder einem RasperyPI), aber auch leicht in Rechenzentren und Public-Cloud-Umgebungen wie MS Azure, AWS oder der SAP cloud betrieben werden kann.

Unsere Vision: ein verteiltes Netz an TRANSCONNECT®-Knoten für maximale Flexibilität

Die bisherige Beschreibung von Geschäftsprozessen mittels des Standards „Business Process Modelling Notation“ (BPMN) wird im nächsten Release erweitert. Kunden können dann bestimmen, welcher TRANSCONNECT®-Knoten im Netz welche Teilschritte ausführen soll.
Unsere Vision ist ein verteiltes Netz an TRANSCONNECT®-Knoten, mit dem ganze Prozessketten Ende-zu-Ende automatisiert werden und das zudem benötigte Kennzahlen bereitstellt. Die Standort-Verlagerung einzelner Systemkomponenten (z.B. zu wechselnden Zulieferern oder in die Cloud) oder sogar eine generelle Standortunabhängigkeit (z.B. bei Logistik-Systemen, LKWs) stellen dabei kein Problem mehr dar.

So helfen wir dem deutschen Mittelstand, seine Position am Weltmarkt zu behaupten:

  • CONNECT – Systeme verbinden
  • AUTOMATE – Prozesse automatisieren
  • SCALE – Wachsen