Mentor, ein Siemens-Unternehmen, demonstrierte auf der SMT Hybrid Packaging 2017 seine Valor-Suite an Hard- und Softwaretechnologien für das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) live in der Advanced-Packaging-Fertigungslinie des Fraunhofer Instituts. Dies war die weltweit erste öffentliche Live-Demonstration einer intelligenten IoT-Lösung, die mit Hilfe der Open Manufacturing Language (OML) von Mentor, auf Industrie-4.0-Lösungen aufsetzen und mehrere Hard- und Softwareanbieter zusammen mit Surface-Mount-Technology- (SMT) Maschinen inklusive der zugehörigen Linienprozessen verbindet.
Industrie 4.0 ist die treibende Kraft für die „Smart Factory“ – d.h. Automatisierung und Datenaustausch in Fertigungstechnologien, IoT und Cloud-Computing auf der Basis von genauen und detaillierten Live-Informationen aus der Produktion.
Zu den Herstellern von Industrie-4.0-Technologien gehören Maschinen- und Anlagenbauer, Fertigungslösungsanbieter und Unternehmenssysteme wie Manufacturing Execution Systems (MES), Manufacturing Operations Management (MOM) und Enterprise Resource Planning (ERP). Mentor etabliert die OML als die umfassendste IoT-Sprache zur Normierung der Dateninhalte von beliebigen Maschinen, Prozessen oder Transaktionsereignissen bei der Fertigung elektronischer Baugruppen. Dies erleichtert die IoT-Anpassung in der Elektronikfertigung, um Industrie 4.0 kostengünstig und zeitnah umzusetzen.
Hard- und Softwarelösungen für die Industrie-4.0-Implementierung
Die Valor-IoT-Manufacturing-Hardware bot für die gesamte Packaging-Fertigungslinie nicht nur die dedizierte IoT-Infrastruktur, sondern auch schnellere Schnittstellen für Maschinen, welche die OML nicht direkt erzeugen. Auf diese Weise lässt sich Industrie 4.0 implementieren, ohne dass vorhandene Geräte ersetzt werden müssen.
„Wir müssen gemäß den Anforderungen unserer Kunden von jeder unserer Maschinen viele verschiedene Ausgabedaten unterstützen. Das Aufrechterhalten all dieser Lösungen ist eine rasant wachsende Herausforderung für unser Unternehmen“, erklärte Klaus Gross, General-Manager der Fuji Machine Manufacturing Europe GmbH. „Mit OML und Valor IoT Manufacturing können wir nun alle Anforderungen unserer Kunden über eine Schnittstelle erfüllen und unsere eigenen Industrie-4.0-Lösungen erstellen und erweitern, indem wir Daten von anderen Maschinen in der Linie und von der Fabrikinfrastruktur verwenden.“
Die Valor-IoT-Software liefert Berichte über die Leistungsfähigkeit der Maschinen und Linien, Daten über den Produktionsfortschritt und Informationen über Materialverbrauch und Nachverfolgbarkeit. Die Informationen werden detailliert in einem Dashboard dargestellt, das von mehreren computergesteuerten Anwendungen genutzt wird. Die Valor-Finite-Production-Planning-Software erzeugt auf der Basis dynamischer Kundenbedarfsmuster Fertigungsaufträge für die Produkte und passt diese an. Um den Live-Status der Produktion zu erhalten, können die OML-Daten aus der Linie ausgelesen werden. Die digitale Modellierung und Optimierung der Prozessabläufe ist für alle Produktionsszenarien möglich, die Beschränkungen durch Materialien, Werkzeuge und Ressourcen berücksichtigen. Mit speziellen Kenntnissen über verschiedene SMT- und ähnliche Maschinen erzeugt das Valor-Production-Plan-Produkt unabhängig vom hohen Produktmix und ohne übermäßigen Bestandsaufbau einen zuverlässigen Produktionsprozess mit hoher Ausbeute. Durch dynamisches Gruppierung der Feeder zwischen den Produkten lassen sich damit auch die SMT-Umrüstzeiten verringern.
Das Valor-Lean-Material-Management-Produkt unterstützt eine automatisierte Lieferkette einschließlich einer vollständigen Logistik-Funktionseinheit für einen schlanken Materialfluss mit Just-in-Time-Lieferung der Materialien. Dieser basiert auf dem tatsächlichen Verbrauch der Maschinen sowie dem errechneten Verbrauch, wie er sich aus dem Produktionsplan ergibt. Um die Bestandsgenauigkeit des Materials zu gewährleisten (einschließlich des vollständigen Materialverbrauchs und Ausschusses), wird die gesamte Materiallogistik über tragbare Bedienterminals verwaltet. Die Daten werden gemeinsam mit dem ERP-System genutzt und dadurch unnötiger Material- und Lagerbestand reduziert.
Informationen werden zwischen den Maschinen und Prozessen in der Linie sowie über verschiedene Linien hinweg normiert und im OML-Format mit den Computern in der Fabrik und den Unternehmenssystemen ausgetauscht. Die OML-Sprache und IoT-Kommunikationsinfrastruktur sind bidirektional.
Sie liefern SMT-Maschinenherstellern genaue Informationen über Materialien und Arbeitsaufträge aus der Produktion. Dies erleichtert die Einarbeitung von Änderungen und ermöglicht eine effektive Optimierung von Maschinenprogrammen.
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