Maschinendatenerfassung im Kontext der Industrie 4.0
In den neuartigen Produktionsprozessen der Industrie 4.0 spielt die Maschinendatenerfassung (MDE) eine entscheidende Rolle. Sie bildet die Grundlage für innovative Technologien wie Manufacturing Execution Systems (MES) und Predictive Maintenance, die in Smart Factories unverzichtbar sind. In diesem Artikel werden wir die Bedeutung der Maschinendatenerfassung näher beleuchten und uns mit ihren Herausforderungen und Möglichkeiten in Verbindung mit künstlicher Intelligenz (KI) auseinandersetzen.
Was ist Maschinendatenerfassung?
Maschinendatenerfassung, auch als MDE abgekürzt, bezieht sich auf den Prozess des Sammelns und Auswertens von Daten, die von Maschinen und Produktionsanlagen erzeugt werden. Diese Daten umfassen Informationen über den Zustand der Maschinen, Produktionszeiten, Energieverbrauch, Temperatur, Druck und viele andere relevante Parameter. Die MDE spielt eine Schlüsselrolle bei der Bereitstellung von Echtzeitinformationen über den Status der Fertigungslinien und -anlagen.
Die Herausforderungen der Maschinendatenerfassung
Die Integration von Maschinendatenerfassung in den Produktionsprozess birgt sowohl technische als auch organisatorische Herausforderungen. Hier sind einige der wichtigsten:
- Datenqualität und -verfügbarkeit:
Die MDE ist auf präzise und zuverlässige Daten angewiesen. Datenqualitätsprobleme, wie beispielsweise fehlende oder inkonsistente Daten, können zu fehlerhaften Entscheidungen führen. Es erfordert sorgfältige Planung und Implementierung, um sicherzustellen, dass die Daten korrekt erfasst und gespeichert werden. - Datenschutz und Sicherheit:
Die gesammelten Daten sind oft sensibel und müssen vor unbefugtem Zugriff geschützt werden. Datenschutz und Sicherheit sind zentrale Anliegen, insbesondere angesichts der steigenden Anzahl von Cyberangriffen auf industrielle Systeme. - Integration mit bestehenden Systemen:
Viele Unternehmen haben bereits Betriebsdatenerfassungssysteme (BDE) und Manufacturing Execution Systeme (MES) implementiert. Die nahtlose Integration der MDE in diese Systeme erfordert sorgfältige Planung und eine klare Strategie.
Maschinendatenerfassung und Künstliche Intelligenz
Eine der aufregendsten Entwicklungen in der MDE ist die Verknüpfung mit Künstlicher Intelligenz (KI). Hier sind einige Möglichkeiten, wie KI die Effektivität der MDE steigern kann:
- Predictive Maintenance:
KI-Anwendungen können Muster in den Maschinendaten erkennen und Vorhersagen über den zukünftigen Zustand von Maschinen treffen. Dies ermöglicht eine präventive Wartung, um teure Ausfallzeiten zu vermeiden. - Maschinendatenerfassung:
KI kann in Echtzeit den Zustand der Maschinen überwachen und bei Abweichungen sofort Alarm schlagen. Dies ermöglicht eine schnellere Reaktion auf potenzielle Probleme. - Effizienzsteigerung:
Durch die Analyse großer Datenmengen können KI-Systeme Optimierungspotenziale in den Fertigungsprozessen identifizieren und Vorschläge zur Verbesserung machen.
Maschinendatenerfassung im Kontext von BDE und MES
Die Abgrenzung von Maschinendatenerfassung (MDE) von Betriebsdatenerfassung (BDE) und Manufacturing Execution Systemen (MES) kann verwirrend sein, da sie eng miteinander verbunden sind. Im Allgemeinen kann man sagen, dass die MDE auf die Erfassung von Daten aus den Maschinen selbst abzielt, während die BDE sich auf allgemeine Betriebsdaten und die MES auf die Steuerung und Koordination der Fertigungsprozesse konzentrieren.
Fazit
Insgesamt ist die Maschinendatenerfassung ein wesentlicher Bestandteil der modernen Fertigung und der Entwicklung von Smart Factories. Ihre Integration mit KI-Anwendungen eröffnet neue Möglichkeiten Kostenreduzierung und Steigerung der OEE (Overall Equipment Effectiveness). Dennoch sind die Herausforderungen bei der Implementierung nicht zu unterschätzen. Unternehmen sollten sorgfältig planen und gezielt investieren, um die volle Bandbreite der Vorteile nutzen zu können.
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Über die Symate GmbH
Quellen:
- Hehenberger, P., & Vogel-Heuser, B. (2016). What is the real output of the study and development of MDA/MDE? IEEE Transactions on Industrial Informatics, 12(1), 144-155. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0166361516300902
- https://de.wikipedia.org/wiki/Maschinendatenerfassung
- Hugo Stiehl GmbH Kunststoffverarbeitung, Symate: Smart Diagnostics – Daten aus der laufenden Produktion systematisch nutzen, Jahresmagazin Kunststofftechnik, pp. 88-89, 2017
- Haider, D. R., Krahl, M., Gude, M., Hengstmann, R., Titze, S., & Haupt, M. (2017, October). Continuous data measurement and analysis in automated manufacturing processes for hybrid lightweight structures. In SAMPE conference (pp. 14-16)
- Bilduelle: https://de.freepik.com/fotos-kostenlos/fabrikarbeiter-der-industriemaschinen-und-produktion-ferngesteuert-im-kontrollraum-ueberwacht_11030700.htm#query=maschinendatenerfassung&position=6&from_view=search&track=ais
ALEXANDER SCHERER
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