Smarte Verknüpfung von IT und OT

Der Werkzeugmaschinenhersteller EMCO aus Hallein produziert mit dem Knowhow des Wiener Center for Digital Production (CDP). Dank einer eigens entwickelten Datenschnittstelle verkürzen sich die Rüstzeiten bei der Eingliederung von EMCO-Komponenten in ein adaptives Produktionssystem drastisch. [...]

Als mittelständisches Unternehmen verfügt EMCO mit seinem breiten Maschinensortiment über ein großes Potenzial – Drehen und Fräsen, horizontal und vertikal, von der größten Powermill mit einem X-Verfahrweg von 32 m bis hin zur Tischmaschine für die Ausbildung oder die konventionellen Maschinen und integrativen Automationslösungen. Aus diesem »Baukasten« lassen sich fast alle Kundenwünsche bedienen. »Als kundenorientiertes Unternehmen arbeiten wir laufend daran, die Anforderungen unserer Kunden mit einer flexiblen Entwicklung und Produktion zu realisieren. Qualität, Innovation und Flexibilität stehen dabei an oberster Stelle«, sagt Stefan Hansch, CEO von EMCO.

Produktionsunternehmen sind oft mit der Herausforderung konfrontiert, dass sich die Konfiguration eines Artikels während der Fertigung ändert: Es muss z.B. eine neue Variante umgesetzt werden, die Stückzahl des herzustellenden Artikels erhöht sich, oder bislang unbekannte Produktionsmittel eröffnen neue Möglichkeiten. Adaptive Fertigungssysteme sollen mit einer entsprechenden Anpassung des Herstellungsablaufs reagieren: Je rascher die Anpassung des Produktionsablaufs, desto geringer sind die Stückkosten. »Die jüngsten Entwicklungen in der adaptiven Produktion – und unsere Antwort für EMCO – setzen bei der Maschinen-Kommunikation an. Ziel ist es, die Verständigung der Komponenten untereinander zu vereinfachen, damit sich das Produktions-System auf diesem Weg schneller und besser auf neue Konfigurationen einstellen kann«, sagt Christoph Pollak, Geschäftsführer des CDP.

Die Aufgabenstellung für EMCO und CDP war herausfordernd und die Lösung anspruchsvoll. In der Produktion ist die klassische Informationstechnologie (IT) am Computer mit der Operational Technology (OT) in den Maschinen des Parks verbunden. Die unterschiedlichen Formate müssen ständig kommunizieren. »Damit das Zusammenspiel perfekt funktionieren kann, müssen die Formate entsprechend präzise umgewandelt werden. Aufgrund der Daten, die von der Maschine kommen, muss die Maschine auch auf IT-Ebene erkannt werden und welche Formate bzw. Programme sie lesen kann. »Diese geballte Kommunikation benötigte bei EMCO eine möglichst breit aufgestellte Schnittstelle. Wir verknüpften die hochpräzise Steuerungswelt der EMCO-Maschinen für ein Interface mit der klassischen Informatik«, so Pollak.

Die Lösung von CDP für EMCO sei ein Innovationsschub in der Konnektivität und sichert eigenen Angaben zufolge EMCO die Vorreiterolle in künftigen Produktionsstandards. Die neue Schnittstelle von CDP für die EMCO Werkzeugmaschinen entspricht vereinfacht dem USB (Universal Serial Bus) aus der IT. »Mit dem brandneuen Connector fügen sich die EMCO-Maschinen nahtlos in die neuen, schnellen und intelligenten adaptiven Produktionssysteme. Die Rüstzeiten verkürzen sich dramatisch bei der Eingliederung von EMCO-Komponenten in das adaptive Produktionssystem. Die Produktionskosten können datengetrieben kontinuierlich optimiert werden«, betont Pollak.

USB für Werkzeugmaschinen

Was auf den ersten Blick beiläufig anmutet, ist für Christoph Pollak »fast ein Quantensprung für adaptive Produktionssysteme«, denn die Verknüpfung von Werkzeugmaschinen, Robotern und Shopfloor–Steuerungssystemen (Werkstatt oder Fertigung) steckt – im Vergleich zur IT-Welt – weitgehend noch immer im Drucker/Treiber-Stadium. Ein näherer Blick auf die Welt der Computer zeigt den Unterschied. Für jedes Peripheriegerät – Drucker, Scanner, Bildschirm usw. – musste früher ein eigenes Programm, der Treiber, ins Betriebssystem geladen werden. Erst damit verstand das Betriebssystem den Drucker und der Drucker das Betriebssystem. Mit dem spezifischen Treiber konnten sie miteinander kommunizieren und die Geräte von der Betriebssystem-Oberfläche aus gesteuert werden.

Mit USB wurde es schlagartig einfacher: plug & play. Heute erkennt das Betriebssystem im Rechner sofort das angeschlossene Gerät und weiß, in welcher Sprache es sich mit dem Gerät verständigen kann. In der Regel haben die Betriebssysteme die Treiber schon integriert. Die Fähigkeiten und Datenstrukturen der Geräte sind mit dem USB standardisiert worden – äußerst praktisch in der Handhabung. »Mit dem ›USB‹ für die EMCO-Werkzeugmaschinen heißt es ab sofort nun am Shopfloor ›plug & produce‹«, so Christian Klapf, Prokurist und Entwicklungsleiter von EMCO.