Datenanbindung, Datensammlung und Visualisierungsentwicklung

Die Umsetzung mit Datenanbindung, erfassung und visualisierung geschieht innerhalb einer Serverarchitektur auf drei Ebenen und mit zwei unterschiedlichen Datenflüssen (Bild 2). Für die zentrale Erfassung und Speicherung aller notwendigen BDE Daten sowie den Betrieb der Visualisierungs Entwicklungsumgebung werden zwei von Hosta bereitgestellte Engineering Server eingesetzt.

Die Kernfunktionalität der Datenerfassung und Datenbereitstellung erfolgt durch den auf dem Engineering-Server 1 installierten Datenkollektor „DataFEED OPC Suite“ von Softing [4]. Mithilfe des integrierten OPC-DA-Clients und der ebenfalls auf dem Engineering-Server 1 installierten Codesys Software werden die maschinellen Produktionsdaten aus den Elau-SPS-Zentraleinheiten erfasst. Der integrierte OPC-UA-Server stellt diese für die Visualisierungsebene bereit, sodass die erfassten Produktionsdaten live zur Verfügung stehen.

Zum Erfassen der maschinellen Produktionsdaten der zweiten Datenquelle an der Wipotec-Waage [5], kommt auf dem Engineering Server 2 die Wipotec Software Comscale 4 zum Einsatz. Diese Software verwendet intern eine Microsoft SQL-Datenbank zur Speicherung der Statistikdaten. Zum Abrufen dieser Daten stellt Wipotec eine Rest Schnittstelle zur Verfügung, die hierfür direkt an der Visualisierungsebene am Engineering Server 1 angebunden ist.

Der Atvise Server von Bachmann [6] auf der Visualisierungsebene des Engineering-Server 1 empfängt zum einen die notwendigen SPS-Daten über einen integrierten OPC-UA-Client und ruft zum anderen die Waagendaten zyklisch über die Rest Schnittstelle ab. Eine integrierte Datenbank ermöglicht eine Historisierung aller angebundenen Daten für Vergleiche und Trendanalysen. Die Atvise-Webvisualisierung kann mithilfe eines gängigen Webbrowsers auf jedem Endgerät plattformunabhängig aufgerufen werden.

Mehr Qualitätskontrolle und Transparenz

Als Rücklauf wird der Anteil bezeichnet, der während der Produktion als fehlerhaft ausgeschleust und dann wieder eingespeist wird. Die Ausschleusung kann zum einen kontrolliert am Einlauf und zum anderen unkontrolliert an einer bestimmten Stelle des Förderbands geschehen, beispielsweise wenn das Produkt vom Band fällt. Die Gesamtanzahl der einlaufenden Objekte ergibt sich aus der Summe der einlaufenden Gutteile der Waageanzeige, der Rücklaufprodukte und der ausgesonderten Objekte durch den Metalldetektor (Ausschuss). Die Zielsetzung ist, den Anteil der fehlerlosen Produkte zu maximieren sowie den Ausschuss zu minimieren, wobei die aus der BDE gewonnenen Erkenntnisse zu entsprechenden Verbesserungsmaßnahmen führen sollen.

Mithilfe der Angabe des aktuellen Durchschnittsgewichts durch die Waage lassen sich etwa das Rücklaufgewicht und die Ausbringungsleistung berechnen sowie das gesamte Durchschnittsgewicht der für den Handel bestimmten (verkaufsfähigen) Ware in der BDE anzeigen In der Webvisualisierungsansicht für den Operator/ Bediener (Bild 1) wird als das Idealgewicht eines Erdnussriegels zwischen 40 g und 41,5 g im grünen Bereich angezeigt. Hier können detaillierte Produktkennzahlen per Schicht sowie Störinformationen abgerufen werden. Mithilfe des Schichtenvergleichs und einer Fehleranalyse lassen sich Schwächen identifizieren und Korrekturen zur Verbesserung der Qualität und Produktivität ableiten. Mit Batch Codes kann die Produktbeschaffenheit über die ganze Wertschöpfungskette hinweg überprüft und auch nach Verlassen des Werks verfolgt werden.