Flexible Produktion in der Praxis

Starre SPS-Programmierungen, Datenbrüche zwischen Subsystemen, monatelange Integrationsprojekte bei jeder neuen Maschine: Wie lässt sich das mit einem offenen Standard grundlegend ändern?

Genau dieser Frage gehen Michael Knoblich, Product Owner bei XITASO, und Hans Michael Krause, Director Ecosystem ctrlX World bei Bosch Rexroth, in einer aktuellen Episode des IoT Use Case Podcasts nach. Anhand der Modellfabrik am Bosch-Rexroth-Standort Ulm zeigen sie, wie die Asset Administration Shell (AAS) durchgängige Datenverfügbarkeit, flexible Linienorchestierung und nachvollziehbare OEE-Transparenz in der Praxis ermöglicht.

Praxistest in Ulm: Was die Modellfabrik über Brownfield-Integration lehrt

Bosch Rexroth betreibt am Standort Ulm eine Modellfabrik als Dauerausstellung für Industriekunden. Zwei reale Wertströme sind dort im Betrieb: Konsumgüterproduktion von der Warenanlieferung bis zur Palettierung sowie Batteriefertigung mit Zellenmontage und -demontage. Für jedes Maschinenmodul hat XITASO standardisierte Verwaltungsschalen erstellt. Die Liniensteuerung übernimmt eine Asset Orchestration Platform auf Basis von Businesslogik, nicht mehr eine fest verdrahtete Linien-SPS. Das ermöglicht schnelle Umkonfigurationen zwischen fahrerlosen Transportsystemen und stationären Maschinen sowie Datentransparenz auf Modulebene.

Die vollständige Episode ist auf allen gängigen Podcast-Plattformen sowie direkt beim IoT Use Case Podcast verfügbar. Dort finden sich alle Show Notes, Verlinkungen zu den erwähnten Projekten und die Möglichkeit, den Podcast zu abonnieren.

Zur Podcast-Episode

Was du aus dieser Episode mitnimmst

Viele Fertigungsbetriebe kennen das Szenario: Eine neue Maschine soll in die bestehende Linie, doch die Inbetriebnahme zieht sich über Monate. Ursache sind meist keine technischen Defekte, sondern fehlende Datenstandardisierung. Signale heißen in Subsystem A anders als in Subsystem B, Dokumentationen liegen in proprietären Formaten vor, und die SPS-Konfiguration kennt niemand mehr vollständig. Genau hier setzt die Verwaltungsschale an: als herstellerneutraler, maschinenlesbarer Datencontainer, der Informationen über ein Asset einheitlich beschreibt und zugänglich macht, werksübergreifend und über Unternehmensgrenzen hinaus.

Ein frühes, gut greifbares Beispiel ist das digitale Typenschild, das XITASO für den Antriebsspezialisten WITTENSTEIN umgesetzt hat: 25 verbaute Antriebe, alle Produktdaten per QR-Code abrufbar, keine mehrsprachigen Papierdokumentationen mehr nötig. In der Modellfabrik geht das Konzept deutlich weiter, bis hin zu Skills-and-Capabilities-Submodellen für einzelne Maschinenmodule.

Wichtig dabei: Die Verwaltungsschale ist kein Ersatz für bestehende Protokolle. Für Bewegungskommandos bleibt MQTT die geeignetere Wahl, für Sensorsignale OPC UA. Der Nutzen liegt in der Kombination aller Ansätze, abgestimmt auf den jeweiligen Anwendungsfall.

Die vier zentralen Punkte der Episode:

  • Für Brownfield-Maschinen stellt die Erstellung der Verwaltungsschale die größte Einstiegshürde dar. XITASO adressiert das mit einem SPS-Funktionsbaustein zur standardisierten Erzeugung.
  • Über eine Asset Orchestration Platform lässt sich die Liniensteuerung per Businesslogik modellieren. Maschinenmodule werden dadurch flexibel ansteuerbar, ohne jede Änderung in der SPS neu programmieren zu müssen.
  • Verwaltungsschale, MQTT und OPC UA ergänzen sich. Welche Technologie für welchen Use Case passt, ist die entscheidende Frage vor jeder Implementierung.
  • OEE-Verbesserung beginnt nicht mit der Orchestrierung, sondern mit Transparenz. Der empfohlene Einstieg ist die vermutete Engpassmaschine, dort Verluste sichtbar machen, dann skalieren.

Stimmen aus der Episode

„Eines der fundamentalen Probleme vieler Maschinenbetreiber heutzutage ist es, Maschinen in bestehende Systeme zu integrieren. Die kaufen sich eine neue Maschine und haben dann ein halbes Jahr Probleme auf der Linie, sie richtig zu integrieren, weil Linien in SPS sehr starr sind und einmal programmiert, und keiner kennt sich mehr aus.“

Hans Michael Krause, Director Ecosystem ctrlX World, Bosch Rexroth AG

„Wer noch produzieren möchte, wirklich ernsthaft in Deutschland, der muss unbedingt an die Daten denken und muss die vernetzen. Die Verwaltungsschale ist dafür eine sehr gut geeignete Technologie, neben vielen anderen. Sie ist geeignet, Daten innerhalb des eigenen Werks zu transportieren, aber auch über die Unternehmensgrenzen hinaus.“

Michael Knoblich, Product Owner, XITASO GmbH

„Es geht nicht los, dass wir mit fünf Leuten kommen und sofort Code produzieren, sondern wir arbeiten mit den Kunden gemeinsam erstmal ein Konzept: Worum geht es, und welche Mehrwerte wollen wir schaffen, und wie kommen wir am schnellsten iterativ und inkrementell an diese Mehrwerte? Und dieses Denken und dieses Vorgehen ist für einen Shopfloor so ein bisschen neu.“

Michael Knoblich, Product Owner, XITASO GmbH

Das vollständige Transkript mit allen Themen rund um Technologieauswahl, Einstiegshürden, OEE-Optimierung und den Ausblick auf KI im Shopfloor findet ihr direkt beim IoT Use Case Podcast. ↓ Zum vollständigen Transkript