Cloud-based Production Collaboration (CBPC)

Aufgabenstellung und Zielsetzung

Fertigungsunternehmen stehen vor der Herausforderung, der wachsenden Nachfrage nach individualisierten Produkten gerecht zu werden und gleichzeitig die Entwicklungszyklen zu verkürzen. Die Produktionsanlagen müssen nahezu optimal ausgelastet sein, um rentabel betrieben werden zu können. Gleichzeitig müssen im Falle von Störungen alle Informationen verfügbar sein, um eine flexible Umplanung zu gewährleisten.

Die Cloud bzw. Cloud-basierte IoT-Plattformen (Internet of Things) bieten die Möglichkeit, Informationen aus der Produktion standort- oder sogar unternehmensübergreifend zusammenzuziehen und für die Planung und Umplanung der Produktionsabläufe auszuwerten. Ziel der neu gegründeten Projektgruppe CBPC ist es, das Potenzial der Cloud und mögliche Lösungen für die Cloud-basierte Zusammenarbeit in der Produktion zu evaluieren. Die Projektpartner profitieren von den Erkenntnissen anderer Unternehmen in punkto IT-Infrastrukturen auf dem Shopfloor, Prozessabläufe, Sicherheitsaspekte und erforderliche Datenstrukturen für die Produktion.

Schwerpunkte und konkrete Ergebnisse

CBPC ist eine neue prostep ivip-Projektgruppe, die 2022 gegründet wurde und noch im gleichen Jahr ihre Arbeit aufnahm. Im ersten Schritt entwickelte und priorisierte sie die interessantesten Use Cases für die Kollaboration in der Produktion. Der Use Case zur Evaluierung ähnlicher Produktlinien an unterschiedlichen Standorten wurde noch im letzten Jahr verfeinert. Die Projektpartner untersuchten für die einzelnen Szenarien die Vorteile und Herausforderungen in Bezug auf Datenmanagement, Systemarchitektur und Sicherheit. Konkret verglichen sie die aufgezeichneten Prozessparameter von zwei Fertigungsstandorten mit Qualitätsmerkmalen des Endprodukts, um Voraussagen über die Produktqualität ableiten zu können.

Organisatorische und technische Herausforderungen

Eine wichtige Erkenntnis der Projektgruppe war es, dass man sehr genau wissen muss, welche Produktionsdaten man für welche Zwecke sammelt, weil einem sonst das Datenvolumen schnell über den Kopf wächst. Eine Schwierigkeit ist außerdem die Anbindung von älteren Maschinen und Anlagen, die möglicherweise für den Produktionsprozess lizensiert sind und nicht einfach ausgetauscht werden können, an die Cloud-basierten Plattformen. Auch bei der Anbindung von neuen IT-Systemen ist zu berücksichtigen, dass sie morgen schon Legacy-Systeme sein können.

Das ist die Planung für das laufende Jahr 2023

Auf Basis der identifizierten CBPC-Anwendungsfälle wird die Projektgruppe Anforderungen an die Prozesse, IT-Infrastruktur und die Produktionsumgebung ableiten. Dabei sollen die bislang gewonnen Erkenntnisse berücksichtigt werden, um kritische Merkmale zu ermitteln. Der nächste Use Case, der im Detail untersucht werden soll, ist das Management des Energiebedarfs und des CO2-Ausstoßes für Produktionsanlagen.

Das sagt die Projektkoordination:

„Es hat viel Spaß gemacht, eine neue ivip-Projektgruppe zu gründen, an der Teilnehmer aus verschiedenen Branchen beteiligt sind: Automobilhersteller und Tier-1-Zulieferer, Luft- und Raumfahrtunternehmen und nicht zu vergessen mehrere Forschungseinrichtungen. Trotzdem haben wir es geschafft, eine gemeinsame Marschrichtung für die Projektgruppe festzulegen.“

Das sagt die Projektleitung:

„Im laufenden Jahr werden wir die Diskussionen zwischen den Branchen fortsetzen, um unsere Anforderungen abzustimmen und neue Erkenntnisse hinsichtlich der Konzepte für Kollaborationsplattformen und die Integration von Produktionsumgebungen zu entwickeln. Es wäre schön, wenn sich weitere Unternehmen an dieser Diskussion beteiligen würden, um ein möglichst umfassendes Bild zu gewinnen.“

Projektleitung

Pate WF, IF, BM:
Dr. Nils Macke, ZF Group
Kai Henri Glaesner, Mercedes-Benz AG

Projektkoordination

Stefan Just
Tel.: +49 6151 9287 475
E-Mail: stefan.just(at)prostep.com

Teilnehmer

AIRBUS Operation GmbH
AutomationML e.V. c/o IAF
Fraunhofer IGD
Mercedes-Benz AG
PROSTEP AG
TU Hamburg /IFPT
TU-Dortmund /IPS
ZF Group