Sicher in der Cloud

MES und KI in Kombination versprechen transparente Prozessketten und können die Produktqualität maßgeblich steigern. (Bild: Argus - Stock.Adobe.com)

Während Prozesse und Produktionen komplexer werden, muss es für MES-Anwender eher einfacher werden. So oder so ähnlich formulieren MES-Anbieter das Feedback der Anwender. Kunststoffverarbeitung ist in vielen Unternehmen ein hochautomatisierter Prozess, bei dem jeder Schritt neue Daten erzeugt. „Das Datenaufkommen steigt exponentiell und die Prozesse sind nicht mehr überschaubar. Nutzer können Kausalitäten innerhalb der Daten immer schwieriger erkennen“, berichtet Carl Zeiss MES Solution, Ulm. Analog sieht SAR Elektronic, Dingolfing, den sich stetig verstärkenden Trend zur Datenkomprimierung. „Die Software muss in der Lage sein, alle wichtigen Informationen pro Zeiteinheit auf einen Blick zu visualisieren. Gleichzeitig muss es möglich sein im erforderlichen Fall Detailuntersuchungen eines einzelnen Schusses vorzunehmen. Die Herausforderung an die Software ist dabei diese beiden Anforderungen entsprechend zu balancieren und die Daten entsprechend im Hintergrund vorzuhalten.“  Damit eine datengestützte Feinplanung gelingt, werden fertigungspezifische Besonderheiten in die MES intergiert, beschreibt Arburg, Loßburg, die Entwicklung. Die Modularität steigt, bis zu „feingranularen Apps“, die auf einer gemeinsamen Plattform laufen, heißt es bei MPDV Mikrolab, Mosbach. Hierbei geht um eine komfortable Möglichkeit, mit der die Daten systemübergreifend und ortsunabhängig abrufbar sind.

Aktualisiertes integriertes MES TEMI+. (Bildquelle: Wittmann Battenfeld)

Doch vor der Installation muss zunächst  die Frage geklärt werden, ob eine In-House, Public Cloud oder Private Cloud-Lösung angestrebt wird. Prinzipiell sind Cloud-Lösungen im Vormarsch, da sich die Vorbehalte hinsichtlich Industriespionage langsam legen, stellt Wittmann Battenfeld, Kottingbrunn, Österreich, fest.

Cloudbasierte MES-Lösungen sind auf dem Vormarsch

Mit dem zunehmenden Einsatz von Cloudtechnologie verändern sich auch die Anforderungen an die Hardware.  „Die Anforderungen für die Endgeräte der Nutzer werden dabei immer geringer, es genügt die Browser-Fähigkeit. Für mobile Anwendungen genügt inzwischen ein Handy oder Tablet,“ erklärt der Anbieter Carl Zeiss MES Solutions.

Auch MPDV bestätigt, dass die Anforderungen an die Hardware abnehmen und immer häufiger universelle und technologieunabhängige Web-Clients zum Einsatz kommen. „Software as a Service“ sieht MPDV hier als einen guten Ansatz.

Das Portal Arburgxworld erleichtert die tägliche Arbeit rund um das Spritzgießen. Inzwischen hat das Unternehmen vier Angebotspakete geschnürt, die kostenlose sowie kostenpflichtige Apps und Leistungen bündeln. (Bild: Arburg)

Ein plattformunabhängiges System halten einige Anbieter für wichtig. „Die Verfügbarkeit von Informationen aus dem Produktionsumfeld in cloudbasierten Systemen und die Dateneingabe vor Ort über mobile Endgeräte werden zunehmend wichtiger. MES wie das Arburg Leitrechnersystem (ALS) bieten hierfür spezielle, geräteunabhängige Benutzeroberflächen auf Basis von HTML5. Rückmeldungen und Kennzahlen zu Maschinen, den jeweils laufenden Aufträgen, Schichten und der Produktionsqualität sind dadurch nicht nur permanent verfügbar, sondern Eingaben in das System jederzeit möglich – und das weltweit,“ berichtet Arburg, Loßburg.

Wittmann Battenfeld erläutert, dass aufgrund des zunehmenden Teleworkings ein Managementsystem, das ortsunabhängig zugänglich ist und jederzeit einen umfassenden Überblick über den Status der Produktion vermittelt, einen großen Vorteil bringt.  „Das ist einer der Gründe, warum MES-Lösungen nicht nur bei großen Unternehmen eingesetzt, sondern im verstärkten Maße auch von KMUs nachgefragt und installiert werden. Der Trend zur Ausrüstung von neuen und Nachrüstung von bestehenden Spritzgießmaschinen mit den standardisierten Schnittstellen Euromap 63 und beginnend auch Euromap 77 ist ein klares Indiz in diese Richtung. Erst diese Standardschnittstellen ermöglichen einen flexiblen und umfangreichen bidirektionalen Datenaustausch zwischen Spritzgießmaschine und MES. Die gesammelten Effizienzdaten und intuitive und aussagekräftige Diagramme erlauben intelligente Möglichkeiten zur Steuerung der Produktion in Richtung Effizienzsteigerung. Versteckte Ineffizienzen werden sichtbar gemacht und können gezielt ausgebessert werden.“

MES ist mehr als reine Datenerfassung

Das Beseitigen von Ineffzienzen ist auch der Grund, warum „an immer mehr Stellen Künstliche Intelligenz (KI) zum Einsatz kommt, um die stetig wachsende Komplexität in der Planung beziehungsweise bei Analysen beherrschbar zu halten“  führt MPDV aus. „Die steigende Komplexität von Gesamtprozessen, vom Granulat bis zur fertigen Baugruppe, die auftragsbezogen auf den Truck verladen wird, muss verstärkt mit Hilfe von Machine Learning und KI erweitert werden“, berichtet SAR. “Das MES wird mit Hilfe von KI zielführende Erkenntnisse liefern und entsprechende Maßnahmen ableiten oder sogar automatisiert an der richtigen Stelle Korrekturen vornehmen, “ prognostiziert Carl Zeiss MES Solutions.

Schnittstellen-Empfehlungen von Euomap wurden jetzt unter dem Dach der OPC Foundation veröffentlicht. (Bildquelle: Euromap)

Die Erwartungen an eine digitalisierte, vernetzte Produktion sind hoch. (Bild: Wright Studio – stock.adobe.com)

MES sind schon lange nicht mehr nur zur Erfassung von Daten konzipiert. Es ist ein „schon länger währende Richtungswechsel im Einsatz von MES – weg von reinen Erfassungslösungen, hin zu Systemen, die Verantwortung übernehmen und selbstständig die Fabrik steuern“ zu beobachten. Cosmino, Nürnberg, erläutert, dass  die Systeme immer mehr auch zur Information für den Mitarbeiter genutzt werden. „Wir zeigen zum Beispiel. Dokumente aus Dokumentenmanagementsystemen an etc. Aber auch das Thema Wartungsaktivitäten war in den letzten Projekten äußerst präsent – präsenter als in den letzten 10 Jahren zuvor. Regelmäßige und vorbeugende Wartung ist gängige Praxis. Ungeplante Ausfälle führen zu erheblichen Kosten und können Liefertermine und Kundenbeziehungen gefährden. Das MES stellt durch das Einplanen und Erfassen der Wartungs- oder Reinigungsaktivität sicher, dass diese tatsächlich und regelmäßig stattfinden.“  Das Auslösen einer Benachrichtigung kann zum einen als Warnmeldung oder Eskalation verstanden werden. Allerdings wird dieses Benachrichtigungssystem auch für „Erinnerungen“ verwendet, so um zum Beispiel rechtzeitig den nächsten Auftrag vorzubereiten. Die Hinweistexte sind entsprechend individuell definierbar. Cosmino fasst treffend zusammen: „Nicht der Mensch muss somit wissen, welchen Knopf er drücken muss, sondern der Onlinedialog meldet sich, wenn eine Eingabe oder Entscheidung erforderlich ist.“

Bedeutung der Datensicherheit nimmt zu

Mit den zusätzlichen Funktionen von MES wächst das Datenvolumen und mit cloudbasierten Lösungen steht bei vielen Unternehmen die Frage nach der Datensicherheit im Raum, wie SAR ausführt. „So lange sich das System ausschließlich innerhalb des abgeschirmten Produktionsnetz des Kunden befindet spielt die Sicherheit, abgesehen von Backups, in den seltensten Fällen eine Rolle. Anders sieht es allerdings aus, wenn es sich um Ressourcen außerhalb des eigenen Werks handelt. Vor allem bei Systemen auf einer wie auch immer gearteten Cloud wird ein ausgeklügeltes Datensicherheitskonzept verlangt.“

Mit Artec ist das Ökosystem der MIP um ein Unternehmen für das Thema Datensicherheit gewachsen. (Bild: MPDV)

MPDV sieht in der Datensicherheit eine Grundvoraussetzung der Digitalisierung und Verschlüsselungstechnologien und Berechtigungskonzepte werden nach Meinung des Anbieters an Bedeutung gewinnen. „Die offene Kommunikations-Protokoll OPC UA bietet eine gesicherte Verschlüsselung, ein mehrschichtiges Sicherheitskonzept auf der Applikations- und Transportebene sowie die Möglichkeit zum Aufbau von Berechtigungen. All das ergibt eine hohe Datensicherheit,“ erläutert Arburg. Wittmann Battenfeld fügt hinzu, dass das Sicherheitsniveau eines IT-Systems nicht notwendigerweise von der Art der Speicherung, also In-House oder Cloud, abhängt. “Es gibt IT-seitig sehr oft Bedenken gegenüber Cloud-Lösungen, gleichzeitig kann aber auch eine In-House Lösung ein Sicherheitsrisiko darstellen. Aus Sicht von Cyber-Kriminellen stellen abstrakte und nicht personenbezogene Produktionsdaten ein zweitrangiges Ziel dar, da sich diese bei einem Erpressungsversuch nur schwer oder überhaupt nicht in Geld umwandeln lassen. Insofern ist es eher unwahrscheinlich, dass ein gezielter Cyber-Angriff auf ein Produktionsmanagement-System erfolgen würde. Wichtig ist, dass die Produktionsmittel auch nach einem Cyber-Angriff weiterlaufen können und bei Spritzgießmaschinen und Peripheriegeräte die Einstellungen auch lokal verfügbar sind. Die Abkapselung der Wittmann Battenfeld Spritzgießmaschine durch den Wittmann 4.0 Router stellt ein wichtiges Werkzeug zur Aufrechterhaltung der Produktion bei und nach einem Cyber-Angriff bereit.“

Symbiose von Praxiswissen und Algorithmen

Der Digitale Zwilling ermöglicht einen 1-zu-1-Vergleich von digitaler und realer Welt. (Bildquelle: SAR Group)

Zusammenfassend beschreibt SAR, dass sich das Spannungsfeld zwischen den technisch komplexer werdenden Prozessen und einer daten-gläsernen Produktion sowie der Datenerfassung und –sicherheit sich weiter verschärfen werde. „Dabei helfen jedoch neue Softwarestrukturen, agile Entwicklungsmethoden und die KI, diese Komplexität für den Anwender auf ein angemessenes Maß zu reduzieren.“ Ein Trend, der sich für SAR weiter abzeichnet, ist die Kombination aus MES, KI und dem gekoppelten Know How der Produktionsmitarbeiter. „Dies führt zur Symbiose von Praxiswissen und Algorithmen als best case.“