Die digitale Transformation im Fertigungsbereich wird durch moderne Visualisierungssoftware und Human Machine Interface (HMI)-Technologie vorangetrieben. Diese neuen Technologien helfen, die Optimierung der Betriebsprozesse, Prozessoptimierung und Wettbewerbsfähigkeit voranzutreiben. In diesem Artikel untersuchen wir, wie Visualisierungssoftware und HMI-Technologie diese Transformation durch ein offenes, herstellerunabhängiges System ermöglichen, das die Zusammenarbeit und Kommunikation erleichtert.
Bestehende Barrieren
Unternehmen stehen heute vor mehreren Herausforderungen im Zusammenhang mit der digitalen Transformation. Ein erhebliches Problem ist die Konnektivität aufgrund von älteren Technologie-Silos, unterschiedlichen Datenformaten und mangelnder Interoperabilität. Beispielsweise können Maschinen im Fertigungsbereich Luftlücken aufweisen, was es erschwert, Daten zu extrahieren, um Prozesse in die Cloud zu verlagern, Analyse durchzuführen, Erkenntnisse zu gewinnen und Geschäftswert zu schaffen. In vielen Fällen bestehen Luftlücken aufgrund fehlender Standards und APIs, die es den Systemen ermöglichen, miteinander zu kommunizieren.
Kosten sind eine weitere Barriere für die digitale Transformation, da die Initiativen oft erhebliche Investitionen in Technologie, unternehmensweite Lizenzen, spezialisierte Talente und Infrastrukturverbesserungen erfordern. Technische Schulden wirken sich oft auf ältere Einrichtungen aus, da die Migration von diesen Systemen komplex und zeitaufwändig sein kann. Die Kosten für die Infrastrukturverbesserungen und die eigentlichen Produkte allein sind beträchtlich, sodass es eine Herausforderung sein kann, diese Kosten mit den erwarteten Erträgen in Einklang zu bringen.
Wenn Mitarbeiter aus dem Arbeitsleben ausscheiden, können Wissenslücken entstehen. Moderne HMI-Visualisierungstechnologien können den Einarbeitungsprozess verkürzen, die digitale Transformation beschleunigen und Möglichkeiten für neue Mitarbeiter mit unterschiedlichen Qualifikationen bieten. Darüber hinaus gibt es Möglichkeiten, bestehende Experten durch Schulung weiterzubilden, damit sie mit neuen Produkten und Technologien vertraut sind.
Die IT-OT-Zusammenlegung ist ein weiteres häufiges Problem, das berücksichtigt werden muss, da es um die Ausrichtung verschiedener Ziele, Technologien, Kulturen und Sicherheitsüberlegungen geht. Um diese Einschränkungen zu überwinden, sind sorgfältige Planung, Zusammenarbeit und ein strategischer Ansatz erforderlich, um die Lücke zwischen IT- und OT-Bereichen zu schließen. Je reibungsloser die IT-OT-Zusammenlegung verläuft und je enger diese Teams zusammenarbeiten, desto wahrscheinlicher ist der Erfolg des Kunden.
Skalierbarkeit stellt eine weitere Herausforderung dar, da sie eine sorgfältige Planung, Ressourcenallokation, Kostenmanagement und technische Überlegungen erfordert. Organisationen müssen diese Faktoren berücksichtigen, um die Skalierbarkeit ihrer digitalen Systeme sicherzustellen, um den wachsenden Anforderungen gerecht zu werden und unter hoher Belastung optimal zu funktionieren, um langfristigen Erfolg zu gewährleisten.
Beschleunigung der digitalen Transformation
Für Visualisierungs- und HMI-Plattformen gibt es mehrere spezifische Qualitäten und Funktionen, die für die Beschleunigung der digitalen Transformation in der Fertigung wichtig sind. Hersteller sind ständig bestrebt, Ausfallzeiten zu minimieren, die Produktion zu maximieren und fehlerhafte Produkte und Abfall zu beseitigen.
Auf der Produktionsseite ist die HMI die Schlüsselkomponente, die Bedienern einen Live-snapshot darüber liefert, was in einer Maschine, einer Produktionsstraße oder einem System vor sich geht. Die HMI verbindet im Wesentlichen den Fertigungsbereich, die Maschine, das System, die Produktionsstraße und alle übergeordneten Kanäle, die für die Analyse verwendet werden könnten. Angetrieben wird diese Verbindung durch Visualisierungssoftware. Die gesammelten Daten müssen den Bedienern in einem verständlichen und umsetzbaren Format präsentiert werden, mit maßgeschneiderten Ausgaben, um die Daten für einen bestimmten Betrieb angemessen bereitzustellen. Traditionell wurde die HMI als eine spezifische Rolle im Fertigungsbereich angesehen, wenn es um die digitale Transformation ging. Dies hat sich jedoch mit dem Aufkommen des vernetzten Unternehmens weiterentwickelt, als vollständig integrierte Systeme von größter Bedeutung wurden. Hier werden die Flexibilität, Skalierbarkeit und Erweiterbarkeit der Visualisierungssoftware, die Fähigkeit, mit mehreren Steuerungen, mehreren Systemen zu kommunizieren, zu einem primären Hilfsmittel für die digitale Transformation unter Verwendung von Internet der Dinge-Protokollen, z. B. OPC Unified Architecture (OPC UA) oder Message Queuing Telemetry Transport (MQTT).
Der Zugriff auf historische Daten ist ein entscheidender Faktor auf der Laufzeit-Seite, da er im Wesentlichen das digitalisiert, was früher manuell auf dem Fertigungsbereich verfolgt wurde. Ein zentrales Kriterium bei der Auswahl von Visualisierungssoftware ist ein integrierter Datenlogger oder Historian, der die digitale Historisierung von Daten ermöglicht.
Im Bereich der Fertigungsplanung beschleunigen HMI- und Visualisierungssoftware die digitale Transformation, indem sie eine kollaborative Entwicklungsumgebung und die Möglichkeit bieten, SaaS-Cloud-basierte Tools zu nutzen, um neue Geschäftsmodelle zu ermöglichen. Endkunden können mit ihrem Entwicklungs-Team verbunden werden, das oft aus mehreren Designern besteht, die gleichzeitig an dem Projekt arbeiten. Dies ermöglicht Zusammenarbeit, Flexibilität, Sicherheit und Transparenz, unabhängig vom Standort.
HMI-Tools ermöglichen es Entwicklern, die gemeinsam am Code arbeiten, ein zentrales Repository wie GitHub für das Code-Management und die Versionskontrolle zu nutzen. Benutzer können Änderungen nahtlos zusammenführen und so eine doppelte Arbeit vermeiden. Die zentrale Umgebung bietet einen umfassenden Überblick über den Projektstatus, die Änderungshistorie und die Versionskontrolle, was die Transparenz fördert. HMI-Tools ermöglichen es OEMs, extern sowie mit Kunden oder Partnern zusammenzuarbeiten, um Ideen auszutauschen, Fehler zu beheben und Anwendungen zu bewerten. Designer profitieren von der Erstellung wiederverwendbarer Code-Bibliotheken in diesem Repository, was Vertrauen und Effizienz fördert. Sie können vertrauenswürdige Code-Module problemlos in ihre Anwendungen integrieren und so die Differenzierung verbessern.
Schließlich unterstützen HMI und Visualisierung auch die digitale Transformation bei der Wartung von Maschinen, indem sie Bediener mit dezentralem Zugriff ausstatten. Probleme können gekennzeichnet und Benachrichtigungen an Wartungstechniker gesendet werden, und integrierte Chat-Tools und Bildschirmfreigabefunktionen verbinden Bediener vor Ort mit Technikern aus der Ferne, um Probleme und Wartungslösungen zu übermitteln.
Die Zukunft annehmen
Mit Blick auf die Zukunft, wenn OEMs und Systemintegratoren ihre Geschäftsmodelle anpassen oder neue schaffen und die Infrastruktur für die Unterstützung der Cloud-basierten Konnektivität aufbauen und monetarisieren, ergeben sich für sie Möglichkeiten zur Zusammenarbeit mit Anbietern von Automatisierungslösungen.
Während HMI-Tools und Visualisierungssoftware zentral für die digitale Transformation der Fertigung sind, sind andere Tools unerlässlich, um ein vollständiges System zu bilden. Die Einführung dieser Technologien ist für Hersteller notwendig, um den Betrieb zu optimieren, die Qualität zu verbessern, Kosten zu senken und in der heutigen datengesteuerten Welt wettbewerbsfähig zu bleiben.
