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Unternehmen der Lebensmittelindustrie sehen sich in diesem Umfeld einem besonderen Druck ausgesetzt, weil es in der Branche ein klares Bekenntnis zur Net-Zero-Factory gibt. Erfüllen sie die Vorgaben nicht, werden sie in Zukunft nicht mehr Teil der Produktions- und Lieferkette sein. Die Digitalisierung bietet hier die Chance, die Herausforderungen durch eine Optimierung der Prozesseffizienz, Produktqualität, Rückverfolgbarkeit und Nachhaltigkeit zu bewältigen. Um Unternehmen die digitale Transformation zu erleichtern sowie entsprechende Lösungen aufzuzeigen, hat Phoenix Contact eine kostenfrei erhältliche PLCnext-Technology-App entwickelt. In der App wird die Digitalisierung einer Bestandsanlage simuliert und es werden Lösungen präsentiert.
Vollständige Transparenz
Die Simulation bildet eine Flaschenabfüllanlage mit einer Visualisierung ab. Zur möglichst realitätsnahen Gestaltung der Simulation werden künstliche Prozessdaten erzeugt und in der Visualisierung angezeigt. Zu den Informationen gehören z. B. die Positionen von Laufbändern, Energiedaten der Motoren und Temperaturzustände. Damit sich die Daten der unterschiedlichen Sensoren möglichst effektiv einsammeln lassen, kommt das auf Open Source basierende IIoT-Framework von Phoenix Contact zum Einsatz. Neben der Erstellung neuer Ein- und Ausgangsverbindungen per Plug and Play kann sich der Anwender fertige Konnektoren aus dem PLCnext Store herunterladen. Auf diese Weise werden Datensilos einfach und schnell aufgebrochen sowie Verbindungen zu anderen Systemen hergestellt.
Sind die Verbindungen in die Datensilos aufgebaut, holt die grafische Entwicklungssoftware Node-RED die in der PLCnext-Steuerung gespeicherten Daten ab und beginnt mit der Vorverarbeitung. In diesem Zusammenhang erhalten die Daten zusätzliche Metainformationen, zum Beispiel die Datenquelle, einen Zeitstempel oder eine Einheit. Dadurch entstehen nützliche Kontextinformationen und ein erheblicher Mehrwert. Anschließend werden die Daten normiert in einer Influx-Datenbank abgelegt.
Den Unternehmen der Lebensmittelindustrie eröffnet sich damit erstmals die Möglichkeit, in ihren Prozessen und Verbräuchen eine vollständige Transparenz über alle Sensoren, Maschinen und Anlagen zu erlangen.
Optimierung via Dashboards
Um von einer vollständig digitalisierten Flaschenabfüllanlage sprechen zu können, müssen die gesammelten, normierten und geordneten Daten noch dargestellt werden. Dafür verwendet Phoenix Contact die Visualisierungssoftware Grafana. Das weit verbreitete Tool wird zur Anzeige von Performance-Metriken eingesetzt. Der Vorteil von Grafana liegt in der übersichtlichen Darstellung, einfachen Bedienung sowie der schnellen Modifizierung der einzelnen Visualisierungsoberflächen. Darüber hinaus eignet sich die Software bestens zur Anzeige von zeitabhängigen Daten. Daraus ergibt sich ein großer Nutzen für Flaschenabfüllanlagen und ähnliche Maschinentypen, denn deren Prozessdaten weisen in der Regel eine Abhängigkeit von Status und Zeit auf. Durch die Verwendung von Grafana lassen sich die notwendigen Informationen ohne weitere Analysen durch KI, Experten oder Produktionsmitarbeitern bereits aus den Dashboards ableiten.
Vorteile von Open-Source-Software
Open-Source-Software bildet einen wesentlichen Bestandteil des Produktportfolios für die Digital Factory. Darunter fallen abgesehen von den Eigenentwicklungen von Phoenix Contact auch Third-Party-Apps. Ziel des Angebots ist es, den Anwendern die Möglichkeit des eigenständigen Handelns zu bieten. Sie können selbst entscheiden, wie viel Programmierung ausgelagert werden soll und wie viel eigenes Know-how aufzubauen ist. Bei Open-Source-Software handelte es sich also nicht nur um eine kostengünstige Alternative zu proprietärer Software. Der Ansatz eröffnet zudem weitere Vorteile. Dazu zählen:
- Stärkung der Innovationsfähigkeit
Durch den Einsatz von Open-Source-Software profitieren Anwender von den neusten technologischen Entwicklungen, die meist von großen, engagierten Communities getrieben werden. Fertige Lösungen lassen sich problemlos individualisieren. Der eigene Entwicklungsaufwand sinkt deutlich.
- Hochwertige Softwareprodukte
Open-Source-Software wird kontinuierlich von vielen privaten Nutzern, Entwicklern und sogar großen Unternehmen getestet und verbessert. Auf diese Weise lassen sich Fehler schneller finden und beheben.
- Hohe Freiheitsgrade
Open-Source-Software ermöglicht die volle Kontrolle darüber, welche Software verwendet wird und was mit den verarbeiteten Daten passiert. Da Programmcode häufig öffentlich freigegeben ist, kann er eingesehen und individuell angepasst werden.
- Hohe Transparenz
Aufgrund des offenen Programmcodes erweist sich Open-Source-Software als transparent.
- Ständiges schnelles Lernen
Open-Source-Software verschafft die Option, von den besten Entwicklern der Welt zu lernen und die eigenen Fähigkeiten zu verbessern.
Durch den Einsatz von Open-Source-Software und deren Funktionen entstehen somit zahlreiche Vorteile. Anwendende Unternehmen verfügen nicht nur stetig über State-of-the-Art-Software und -Technologien, sondern beschleunigen und optimieren ebenfalls alle betroffenen Prozesse, was zu einer nachhaltigeren Produktion führt.
Kostenfreie Überprüfung
Wenn die Digitalisierung auch mit großen Herausforderungen verbunden ist, überwiegen doch die Vorteile und neuen Optionen. Bringen Unternehmen das Engagement und erforderliche Mindset mit, lassen sich echte Markt- und Wettbewerbsvorteile erzielen. Durch die Nutzung der auf Open Source basierenden Simulations-App einer Flaschenabfüllanlage bekommen Betriebe der Lebensmittelindustrie die kostenfreie Möglichkeit, ihre Bestandsanlagen im Hinblick auf eine digitale Verbesserung zu überprüfen. Auf diese Weise sparen Unternehmen wertvolle Entwicklungszeit und erhalten praktische Digitalisierungsansätze.
Suchwort: Phoenix
Halle C1, Stand 433
Autor: Colin Wedel
Solution Engineer im Vertical Market Management Factory Automation,
Phoenix Contact Electronics
