Lokale vs. globale Systeme zur Produktionssteuerung

Da die Welt immer vernetzter und digitale Plattformen immer ausgefeilter werden, ist es vielen Geschäftsmodellen gelungen, eine zentrale Infrastruktur zu schaffen, die Interaktionen zwischen Produzenten, Verbrauchern und der gesamten Wertschöpfungskette auf automatisierte und effiziente Weise ermöglicht. Dieser offenere und vernetztere Wertfluss wirkt sich auf die Produktionsweisen aus und hebt sie auf eine neue Ebene.

Diese Plattformen ermöglichen es viel kleineren Unternehmen, am globalen Handel teilzunehmen, ohne weltweit in die Infrastruktur und in die eigenen Lieferketten investieren zu müssen. Aber um dies zu erreichen, ist ein hohes Maß an Kontrolle und Automatisierung in der gesamten Produktionskette erforderlich, und wie kann dies erreicht werden?

Wenn Sie mehr über die Sicherheit auf lokalen und Cloud-Servern erfahren möchten, laden wir Sie ein, einen weiteren unserer Beiträge zu lesen.

Lokale und isolierte Plattformen

Woraus bestehen sie?

Lokale Plattformen bestehen normalerweise aus einer SPS (Power Line Communications), die als speicherprogrammierbare Steuerung in Verbindung mit anderen Datenverarbeitungstools (wie SCADAS oder MES) fungiert.

SPS ist ein digital betriebenes Gerät, das einen Speicher für die interne Speicherung von Anweisungen verwendet, um spezifische Funktionen zur Steuerung durch digitale und analoge Ein-/Ausgänge von Geräten und Prozessen zu implementieren.

Die SPS selbst kann jedoch nur automatisieren, weil es sich um programmierte Anweisungen handelt. Was wirklich einen Mehrwert bringt und eine effiziente Steuerung ermöglicht, sind unabhängige Lösungen in Form von Werkzeugen, auch normalerweise lokal, die mit PCRs verbunden sind, um Informationen zu sammeln und in Automatisierung umzuwandeln.

Wie funktionieren sie?

SPS als Engineering-Komponente zur Programmierung des Systems ist unabhängig und arbeitet zentral, um Logik durch Anweisungen zu entwickeln. Es arbeitet sequentiell und zyklisch, was bedeutet, dass nach dem vollständigen Pfad des Programms die erste Anweisung ausgeführt wird.

In Verbindung mit einem Überwachungs- und Datenerfassungstool wie SCADA, das als „Gehirn“ des Systems fungiert, und mit einer HMI (Mensch-Maschine-Schnittstelle) sind diese Lösungen in der Lage, Informationen zu analysieren, Daten aufzuzeichnen und Aufgaben auszuführen mit minimaler menschlicher Unterstützung, mit anderen Worten, auf automatisierte Weise.

Globale und integrierte Plattformen

Woraus bestehen sie?

Die traditionellen verteilten Steuerungssysteme (DCS) wurden durch dezentralisierte Steuerungselemente gebildet, wobei jede Komponente oder jedes Subsystem von einem oder mehreren Controllern überwacht wurde. Aufgrund ihrer Einschränkungen und ihrer Unfähigkeit, erweiterte Analysen durchzuführen, werden sie zunehmend nicht mehr verwendet.

Globale Plattformen wie Cloud Onitoring oder Big Data und/oder IoT-Plattformen haben sich als eine der fortschrittlichsten Formen der Produktionssteuerung und -automatisierung durchgesetzt und positioniert.

Diese Lösungen integrieren Echtzeit-Maschinendaten und Fabrikleistungsdaten in die Entscheidungsfindung im Fertigungsprozess.

Wie funktionieren sie?

Die direkte Datenübertragung von der Fabrik ermöglicht eine integrierte Analyse, um den Status von Ausrüstung und Produktion auf der Grundlage von Key Performance Indicators (KPIs) zu messen, wodurch eine genaue visuelle Darstellung und damit ein beispielloses Maß an Transparenz und Kontrolle entsteht.

Der aktuelle Produktionsstatus ist sofort verfügbar, sodass Manager, Maschinenbediener und Fertigungsleiter immer auf dem neuesten Stand sind und den Betrieb aus einer ganzheitlichen Sichtweise und mit einem ganzheitlichen Wissen verstehen können.

Lokale vs. globale Systeme

Vor- und Nachteile lokaler Plattformen

• Lokale und isolierte Plattformen haben viel niedrigere Implementierungs- und Anlaufkosten und sind daher für kleine industrielle Systeme geeigneter.
• Ihre Redundanz und begrenzte Skalierbarkeit machen sie hauptsächlich für die Steuerung diskreter Fertigungsprozesse und unabhängiger Geräte geeignet.
• Diese Expertensysteme sind robust und zuverlässig, sodass sie oft die Erwartungen erfüllen und einen Mehrwert für den Kontrollprozess schaffen.
• Es handelt sich um isolierte Systeme ohne genehmigte Verbindung, sodass die Kommunikation zwischen verschiedenen Parteien weniger effektiv ist und die Informationen tendenziell unstrukturiert sind.
• Da es viele Gesprächspartner gibt, ist es schwierig, mit anderen Plattformen zu interagieren und Informationen auszutauschen/zu teilen.
• Es ist ein viel unflexiblerer Systemtyp in Bezug auf häufige Änderungen und Anpassungen. Für komplexe Prozesse ist es nicht geeignet, da die Wartung viel aufwendiger und teurer ist.
• Integrationen mit anderen Geräten müssen manuell erfolgen und erfordern spezielle technische Unterstützung.

Vor- und Nachteile globaler Plattformen

• Obwohl sie mittel- und langfristig normalerweise eine Kostenersparnis darstellen, sind diese Plattformen teurer in der Implementierung und können ein Hindernis für kleine Unternehmen darstellen.
• Es handelt sich um einen anspruchsvolleren Systemtyp, der die Integration aller Datenquellen und Funktionen erfordert, um eine Replikation zu vermeiden, die zeitaufwändig und komplex ist.
• Die Qualität der Lieferantenunterstützung, die einfache Navigation und die Benutzeroberfläche sind zu kritischen Faktoren für die korrekte Steuerung der Prozesse und für die korrekte Nutzung der Plattform geworden.
• Sie sind hochgradig skalierbare Systeme und die meisten von ihnen lassen sich schnell implementieren. Die Raffinesse ihrer analytischen Verarbeitung bietet eine großartige Vision und Wachstumskapazität.
• Diese Systeme sind modular und haben die Möglichkeit, große Mengen an Assets zu integrieren, wobei sie immer mit der produktiven Realität verbunden bleiben und die Daten vollständig zugänglich sind.
• Sie verfügen über Tools für die Verwaltung von Anlageninformationen, integrieren sie vertikal in die Entscheidungskette und ermöglichen die Überwachung, Steuerung und den Betrieb aller Anlagen und Vermögenswerte von einer einzigen Betriebsumgebung aus.
• Seine Programmierung ist Multi-User, so dass mehrere Programmierer gleichzeitig arbeiten können. Seine Flexibilität in Bezug auf Betriebsumgebungen ermöglicht den Austausch von Informationen zwischen den verschiedenen Profilen der Organisation.

Welches Steuerungsmodell sollten Sie wählen?

Es hängt alles von den Bedürfnissen und vor allem von der Größe der Unternehmen ab. Für kleine Unternehmen, in denen die Produktionssysteme nicht sehr komplex sind und nicht viele Anpassungen oder Änderungen erfordern, können lokale Systeme wie SPS und SCADA zusammen ihre Anforderungen erfüllen. Diese Systeme werden hauptsächlich zur Steuerung diskreter Fertigungsprozesse und eigenständiger Geräte verwendet.

Für all jene Prozesse, die komplexer sind und erweiterte Kontrollmaßnahmen und häufigere Anpassungen oder Änderungen erfordern, sind globale Kontrollsysteme wie Cloud Monitoring die Lösung. Diese Arten von Systemen werden verwendet, um komplexere Prozesse und eine integrierte Steuerung zu steuern und die Interaktionen zwischen allen verschiedenen an der Produktion beteiligten Parteien zu erleichtern.

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Ein weiteres wichtiges Merkmal ist der einfache Zugriff und die gemeinsame Nutzung aller generierten Informationselemente. Es ist ein Werkzeug, das für die vollständige Integration aller Informationsquellen in der Organisation entwickelt wurde, und nicht nur ein einfaches lokales Steuerungssystem. Verwalten und nutzen Sie die Daten Ihres Unternehmens selbst von einer einzigen zentralen Plattform mit Webzugriff aus.