MES meets IIoT: iTAC mit neuen Edge- und Analyse-Tools auf der „productronica“

Die MES- und IIoT-Lösungen von iTAC unterstützen transparente, automati­sierte Produktionsabläufe. Dabei beinhaltet das bewährte Manufacturing Execution System iTAC.MES.Suite verschiedene Services zur Vernetzung, Automati­sierung und Analyse von Produktionsprozessen.

Integrierte IoT-/IIoT-Lösungen runden das MES von iTAC ab. So entsteht die Basis für die direkte Einflussnahme auf Fertigungsprozesse und beeinflussen­de Parameter, um dynamische Änderungen hervorzurufen, den Gesamtpro­zess stabil zu halten und somit Fehler vermeiden.

Eine zentrale Rolle spielt dabei die Möglichkeit, IIoT-Daten, denen sogenannte unstruk­turierte Daten in Form von Sensor-Daten (z.B. Vibration, Temperatur etc.) zu Grunde liegen, mit MES-Daten einfach zu flachen Datenstrukturen zu verknüpfen und diese Daten nahezu in Echtzeit zu analysieren. Die neuen Analytics-Funktionen von iTAC bieten dies und mit ihnen lassen sich indivi­duelle Use-Cases des Kunden für die spezifischen Anforderungen der Elek­tronikproduktion und andere Fertigungsbereiche schnell realisieren.

IoT-Integrations-Gateway
Teil der neuen iTAC-Produkte zur Erstellung von IIoT-Use-Cases ist der iTAC.IIoT.Hub. Mit ihm können Sensoren und andere Daten, z.B. MES-Daten, zu flachen Datenpakten zusammengefügt und in eine zeitliche Sequenz ge­bracht werden. Zusätzlich dazu können die Datenpakete dann an das iTAC-Edge-Device oder andere Analyse-Tools weitergeleitet und dort analysiert werden.

Edge-basierte Analyselösung
iTAC bietet eine Edge-Lösung, mit der Daten innerhalb der „Firewall“ eines Unternehmens in Echtzeit für Prozesse bzw. Maschinenzustände analysiert werden können. Durch die lokale Datenverarbeitung ist die Edge-Lösung eine kostengünstige Alternative zum Cloud-Com­puting und bietet zusätzlich dazu noch entsprechende Perfor­mance-Vorteile, die innerhalb der Produktions­steuerung von entschei­den­der Bedeutung sein können. Mit Hilfe eines gra­fischen Analyse-Designers und der zugrunde liegenden Regel-Engine ist der Benut­zer in der Lage, Datenflüsse ohne zusätzliche Codierung zu erstellen, zu konfigurieren und zu verwalten. Die definierten Regeln werden dann in der iTAC.Workbench visu­alisiert.

Die Visualisierung enthält Informationen über den Gesamtzustand, voraus­schauende Fehlermeldungen aufgrund der durchgeführten Analyse und unter­stützt die Optimierung der definierten Regeln. Weitere Hinweise und Texte können auf dem Bildschirm angezeigt werden, so dass der Benutzer schneller entscheiden kann, welche Maßnahmen erforderlich sind, um Probleme vor der Entstehung zu verhindern. Per Klicks auf die angezeigten Funktionen kann der Benutzer tiefer in die Informationen eintauchen. Die Ansicht bietet eine auto­matische Zuordnung von Prozess­werten, die für die Fehlersituation relevant sind, sowie historisch ähnliche Daten, die den Vergleich mit historischen Feh­lern ermöglichen. Das System bietet auch die automatisierte Generierung von Warnungen und Alarmierungen, so dass eine schnelle Reaktion möglich ist.

Use Case: Produktqualität gesteigert, Ausfälle reduziert u.v.m.

Diese beiden Funktionalitäten befinden sich bereits in ersten Use Cases im Einsatz. So war die Herausforderung in einem Fall in der Elektronikfertigung: Der Wavesolder-Prozess kann, obwohl er für eine Zeit x stabil gelaufen ist, instabil werden. Die Temperatur der Leiterplatte, die Kontaktzeit mit dem flüssigen Lot und die Zusammensetzung des Lots können hier stark variieren und im Zusammenspiel zu Lötfehlern führen. iTAC hat eine entsprechen­de Streaming Analytics-Lösung geliefert, um diesen Prozess zu überwachen. In einer Wavesoldering-Maschine wurde Sen­soren nachgerüstet, das Gateway für die Sensor- und MES-Datenaggregation integriert und die Analyse der Daten in Echtzeit durchgeführt. Die daraus resultierenden Effekte sind effizienterer Service und Wartung, Reduzierung von Ausfällen und Ausfallzeiten (von 2-3 Ausfällen pro Quartal bis hin zu keinen), Steigerung der Produktqualität sowie Frühwar­nungen bei Anomalien und schnellere Reaktion im Fehlerfall (Steige­rung um 3 Prozent: von 94 auf 97 Prozent).