Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und...

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PLUGandWORK - Standardbasierte Schnittstellen für die Automatisierung -

Miriam Schleipen - Olaf Sauer

Hannover, 25. April 2016

Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

Karlsruhe Ettlingen Ilmenau Lemgo

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Fraunhofer IOSB, GF Automatisierung, 2016

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1. Das IOSB im Überblick

Institutsleitung:

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Beyerer

Kernkompetenzen:

Optronik

Systemtechnik

Bildauswertung

Geschäftsfelder:

Automatisierung

Energie, Wasser, Umwelt

Inspektion und Sichtprüfung

Verteidigung

Zivile Sicherheit

Kooperation mit: Fakultät für Informatik, Institut für Anthropomatik,

Lehrstuhl für Interaktive Echtzeitsysteme IES

Kennzahlen:

Betriebshaushalt 2015 44 Mio. €

Stammpersonal 449

davon Wiss./Ingenieure 332

wiss. Hilfskräfte 171

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1. Leittechnik und MES-Systeme: ProVis.Agent für Daimler in Rohbau,

Lack, Montage

Das integrierte Leit- und Auswertesystem für Daimler (Werke

Bremen und Wörth) umfasst die Komponenten

- ProVis.Agent® als Leitsystem,

- ProVis.Visu® als Realzeit-Visualisierungssystem,

- ProVis.Paula® als webbasiertes Auswertesystem.

ProVis.Agent überwacht im Werk Bremen rd. 1.000 speicher-

programmierbare Steuerungen von rd. 3.000 Anlagen vom

Presswerk über Rohbau und Lackierung bis zur Montage.

Web-basiertes Auswertesystem für Produktions- und

Anlagedaten auf Basis von WebGenesis®

Mengengerüst Daimler Bremen:

1 TByte Rohdaten/35d, > 3.000 Anlagen, rd. 4.000 Nutzer

Zentrale Leitwarte der Montage in Bremen

Prozessführung eines Montageabschnitts

Beispiel für die ProVis.PAULA-Oberfläche

‚Babylonische Sprachvielfalt‘ in der Fertigung

Visualisierung / SCADA

Leit- und MES-Systeme

Wascmodu

Trocodul

Tempeur

Gesgkeit

Waschmodu

Trockenmodul

Temperatur

Geschwindigkeit

Wasmodu

Trnmodul

Teur

Geskeit

Abc_23-xy_Vors.

Bbc_24-xy_Tist

? ? ? ?

Unsere Kunden Beliebige Produktionsanlagen

(Existierende und neue)

Anlagen-

betreiber

Diskrete

Fertigung

Prozess-

industrie

Automotive

Zulieferer

andere

Ausrüstungs-

lieferanten

System-

integratoren

Maschinen-

bauer

Komponenten-

anbieter

Visualisierung/

MES-

Anbieter

Diese Kundengruppe benötigen schnelle und

flexible Integration von Anlagen und IT

Diese Kundengruppe benötigen einen ‘easy-to-

use standard’ , um ihre Anlagen schnell bei ihren

Kunden, den Betreibern, einzubinden

IT-Anbieter benötigen Assistenz, um ihre Systeme

schnell in Betrieb zu nehmen.

Wie lösen Betreiber die Anbindung heute?



„Gateways“ „Connectors“ „Smart Boxes“ „Middleware“ PLUGandWORK-Technologie

Kommunikationskanal zur

Übertragung von Konfigurations-

und Laufzeitdaten

(Wie?)

Beschreibung des Inhalts, der

als OPC-UA Informationsmodell

abgelegt und übertragen wird

(Was?)

+

Unsere Technologien: offene Standards nach IEC

• Miriam Schleipen hat die Arbeitsgruppe geleitet, die die gemeinsame

‘Companion Spec.’ von AML e.V. und OPC-Foundation erarbeitet hat.

Sie ist außerdem Mitglied diverser IEC Standardisierungsgremien

rd. 2 Jahre Vorsprung vor Unternehmen am Markt

• Wir verfügen bereits über diverse OPC UA-Servers, -Clients und SDKs

• Wir haben umfangreiche Erfahrungen beim Modellieren von Maschinen

und Anlagen für verschiedene Kunden

Laufende Arbeiten: Selbstbeschreibung und Kommunikationsfähigkeit…

… auf Komponentenebene

Hauptspindel,

Fa. Franz Kessler

Powerball Leight Weight Arm,

Fa. Schunk

Winkelkopf,

Fa. ROMAI Robert Maier

Kugelgewindetrieb,

Fa. Steinmeyer Mechatronik

… auf Maschinen-/Anlagenebene

(Demonstratoren)

Industriewaschmaschine,

Fa. MOC Danner

Bearbeitungszentrum,

Fa. MAG IAS

Demofabriken,

Fraunhofer IOSB,

Karlsruhe u. Lemgo

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WinCC

ProVis.Visu

Gebhardt-Visu

Aus STEP-Dateien und

Topologie-Beschreibungen

Laufende Arbeiten: Modulare Materialflusssysteme generieren ihre Visualisierung online/zur Laufzeit

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Lösung, um Maschinen nachzurüsten

Maschine

Bedienpult

Steuerung Sensorik

Aktorik

Feldbus

Ethernet

IOSB

PLUGandWORK-

Cube

Merkmale des IOSB-PLUGandWORK-

Cubes:

• außerhalb der Maschine, über

Ethernet angeschlossen, d.h.

Gewährleistung des

Maschinenherstellers bleibt

erhalten

• keine Verbindung zu

Einzelkomponenten der Maschine,

d.h. keine Feldbusadapter

erforderlich

• jede Maschine kann nachgerüstet

werden

• Cube enthält ‚sprechendes

AutomationML-Modell‘ und bietet

als Ausgang online-fähige

Kommunikation als OPC UA-Server

• zum Cube gehört ein

Assistenzsystem, das aus einer

unstrukturierten (flachen) Liste

nicht-sprechender SPS-Variablen

ein sprechendes AML-Modell bzw.

ein hierarchisches OPC UA-

Datenmodell macht

• Verschlüsselung und

Authentifizierung enthalten

• Cube hat keine eigene

Bedienoberfläche

OPC UA



• Steuerung identifizieren

• Assistenztool starten und ‘Fähigkeiten’ der

Maschinen und Anlagen beschreiben

• OPC UA-Server aus dem AML-Modell

generieren

• Start working!

Lösung, um Maschinen nachzurüsten (2)

APPs

Manufacturing Service Bus

MES-Services

Maschinen, Anlagen, Komponenten, CPS

Integrationsservices

Was kann die Praxis mit PLUGandWORK

anfangen?

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I 2016

Wenn Sie mehr wissen wollen…

…Hannover Messe Industrie, Halle 2, Stand C22

u.a. Industrie 4.0-Expertentalk mit

Martin Hankel (Bosch Rexroth) und

Dr. Michael Hoffmeister (FESTO)

- 25.4., 16:00 – 17:00 Uhr

- 27.4., 14:00 – 15:00 Uhr

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Kontakt

Dr. Olaf Sauer

[email protected]

www.mes.fraunhofer.de

www.klkblog.de

Tel.: +49-721-6091-477

http://www.mes.fraunhofer.de/

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