Von der Automatisierungs- pyramide zu vernetzten Prozessen
Intelligenter produzieren bedeutet häufig auch vernetzter produzieren. In diesem Beitrag stellen wir die Automatisierungspyramide vor und wie sie sich in einen moderneren Ansatz übertragen lässt.
Die Automatisierungspyramide – das traditionelle Bild:
Die Automatisierungspyramide ist ein Konzept, das in der Automatisierungs- und Steuerungstechnik verwendet wird, um die verschiedenen Ebenen der Automatisierungshierarchie in einem Produktionsprozess zu beschreiben und zu organisieren. Sie besteht aus mehreren Schichten, die die verschiedenen Aufgaben und Verantwortlichkeiten in einem automatisierten System repräsentieren:
Feldebene: Dies ist die unterste Schicht der Automatisierungspyramide, in der Sensoren, Aktoren und Feldgeräte angeschlossen sind.
Steuerungsebene: Auf dieser Ebene werden die Daten von den Feldgeräten verarbeitet und gesteuert. Hier befinden sich PLCs (Programmable Logic Controllers) oder SPS (Speicherprogrammierbare Steuerungen), die die Prozesslogik ausführen.
Leitebene: Die Leitebene ist die nächsthöhere Schicht und umfasst SCADA-Systeme (Supervisory Control and Data Acquisition). Hier werden Prozessdaten erfasst, überwacht sowie visualisiert. Es können Entscheidungen auf der Grundlage dieser Daten getroffen werden.
- Prozessleitebene: Diese Ebene ist für die Produktionsplanung und -steuerung verantwortlich. Hier werden Produktionsaufträge geplant, Prozessparameter optimiert und Produktionsdaten analysiert. Ein MES (Manufacturing Execution System) ist eine Software, die auf diese Anforderung spezialisiert ist.
- Unternehmensebene: Dies ist die oberste Schicht der Automatisierungspyramide. Sie umfasst die betriebswirtschaftlichen Aspekte, wie zum Beispiel die Unternehmensplanung, die Ressourcenallokation und die Integration von Produktionsprozessen in die gesamte Unternehmensstruktur. Auf dieser Ebene werden ERPs (Enterprise Resource Planning) einsortiert.
Die Auflösung der Pyramide
Die Auflösung der Automatisierungspyramide durch Microservices bezeichnet einen Paradigmenwechsel in der Softwarearchitektur und Automatisierung von Anwendungen. Die traditionelle Automatisierungspyramide, die aus Schichten wie Feldgeräte, Steuerungsebene, Leitebene und Unternehmensebene besteht, wird durch Microservices aufgelöst. Dies ermöglicht eine höhere Flexibilität und Skalierbarkeit in den Prozessen. Die Microservices werden durch eine IIoT -Plattform (Industrial Internet of Things) gebündelt.
Diese IoT Plattformen werden in MES Systeme integriert und ermöglichen ein fortgeschrittenes Manufacturing Operations Management (MOM). Dies ist der Bereich der Unternehmenssoftware, der darauf abzielt, die Fertigungsprozesse in einem Unternehmen zu optimieren und zu steuern. Es bildet die Schnittstelle zwischen der Unternehmensplanungsebene (Enterprise Resource Planning, ERP) und der Steuerungsebene der Produktionsanlagen (wie beispielsweise der Leitebene in der Automatisierungspyramide).
Diesen Ansatz verfolgen wir auch mit unserer ATR Softwareplattform, auf der die Fertigungsprozesse über IIoT- und MES-Funktionen abgebildet und dort, wo es Sinn macht, durch zusätzliche KI-Methoden ergänzt werden.
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