Anbindung der Produktionsmaschinen an das Internet (IoT)
Case Study · Pharma & Chemie
Industrie 4.0: Anbindung von Produktionsmaschinen an die OEE-Lösung
Die Aufgabe in diesem Projekt bestand darin, die Produktionsmaschinen eines Herstellers für Kühllösungen in den Branchen Lebensmittel (easy2cool) und Pharmazie (Licopharm) mit Hilfe einer OEE (Overall Equipment Effectiveness) Lösung zu überwachen und zu steuern um so die Qualität, die Auslastung sowie die Kosten zu optimieren.
Projekt
Industrie-4.0-OEE-Lösung für Produktionsmaschinen
Einsatz
Echtzeit-Monitoring · Alarme · Eskalation
Kern
MVP in 6 Wochen · IoT-Anbindung der Maschinen
Basis
Java · Angular · JPA · IoT-Adapter
Branche
Pharma & Chemie · Produktion & Maschinenbau
Agil
MVP-Vorgehen:
Agile Entwicklung nach dem MVP-Vorgehensmodell der BITS.
IoT
OEE:
Overall Equipment Effectiveness über IoT-Anbindung.
6 Wochen
Go-live:
Von der Idee bis zum GoLive des MVP in sechs Wochen.
Die Aufgaben der BITS waren hierbei die IT Konzeption, die individuelle Entwicklung von OEE Funktionen und Auswertungen, sowie die individuelle Anbindung der Produktionsmaschinen.
Die Overall Equipment Effectiveness (OEE) ist eine Kennzahl, die die Verfügbarkeit von Anlagen im Verhältnis zur Produktionszeit beschreibt.
Durchgeführt wurde das Projekt auf Basis des MVP Vorgehens der BITS mit dem Ziel möglichst schnell mit einer ersten Version starten zu können.
Die Herausforderung
Eine der Herausforderungen bestand darin, einen schnellen Proof of Concept zu realisieren, der sofern der Test erfolgreich verläuft zu einer fertigen zukunftssicheren Lösung weiter ausgebaut werden kann.
Gleichzeitig mussten die Produktionsmaschinen Internetfähig gemacht werden um deren kontinuierliches Monitoring zu ermöglichen.
Eine weitere Herausforderung war es mehrere Maschinen parallel an mehreren Terminals oder von mobilen Endgeräten von unterschiedlichen Benutzergruppen gleichzeitig überwachen zu können.
Benutzerinteraktion über lokale Terminals sowie mobile Endgeräte
Echtzeitmonitoring, mit Alarmgenerierung und Eskalationsprozessen
Zukunftssicherer Proof of Concept (MVP) in möglichst kurzer Zeit
Realisierung
Die Lösung wurde auf Basis von lose gekoppelten Komponenten realisiert, u. a. einem Backend zur Speicherung und Echtzeit-Auswertung von Maschinendaten, zur Alarmgenerierung und Eskalationssteuerung, einer responsiven Frontendanwendung zur Benutzerinteraktion für mehrere Benutzerrollen, sowie Adaptern für das Entgegennehmen der individuellen Maschinendaten.
Die BITS übernahm bei der Umsetzung alle IT-Rollen von Konzeption über die Projektleitung und individuelle Entwicklung bis hin zum Betrieb der fertigen Lösung. Auch die ständige Weiterentwicklung erfolgt durch die BITS.
Erste Realisierung mittels der MVP Vorgehensweise der BITS (Proof of Concept)
Backend auf Basis von Java Spring Boot und einer SQL Datenbank
Responsives Web-Frontend auf Basis von Angular und PrimeNG
Kommunikation mittels REST, Websockets sowie Filetransfer
Erstellung der individuellen Maschinenschnittstellen u. a. auf Basis von Siemens SIMATIC IOT2050
Fazit
Die Umsetzung des Projektes erfolgte auf Basis des agilen Vorgehensmodells MVP by BITS und ermöglichte einen GoLive 6 Wochen nach der Idee und Zieldefinition.
Mit dem Anschluss unserer Produktionsmaschinen an die OEE Lösung der BITS sind wir in der Lage, unsere Produktionsprozesse hinsichtlich Qualität, Ausbeute, Kosten und Ausfallzeiten zu optimieren. Dank des agilen MVP Vorgehensmodells der BITS konnten wir das Projekt in kürzester Zeit realisieren, obwohl wir zusätzliche individuelle Anforderungen hatten. Wir freuen uns darauf, das System kontinuierlich weiter auszubauen.
Marco Knobloch
Geschäftsführer der easy2cool GmbH sowie der Licopharm OHG
Projektrollen im Überblick
Die Experten/innen der BITS übernahmen folgende Rollen in diesem Projekt.
DevOps
Embeded Entwicklung
Fullstack Entwicklung
Infrastruktur / Betrieb
IT-Consulting/Beratung
IT-Projektmanagement
IT-Qualitätssicherung
Product Owner
Tools & Technologien
Folgende Tools und Technologien kamen in diesem Projekt zum Einsatz.
Agile
Angular
CSS
Datenübertragung
Excel
Hibernate
HTML
Industrie 4.0
IoT
Java
Javascript
JPA
Json
MVP
MySQL
NodeJS
REST
SCSS
Security
Siemens SIMATIC IOT2050
Spring Boot
SQL
Typescript
Websockets
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Marc SchallehnIhr persönlicher Ansprechpartner
FAQ
Fragen zu diesem Projekt
Müssen Ihre Produktionsmaschinen dafür bereits vernetzt sein?
Nicht zwingend, im Projekt mussten die Produktionsmaschinen erst internetfähig gemacht werden, um ein kontinuierliches Monitoring zu ermöglichen. Das war eine der zentralen Voraussetzungen für die spätere OEE-Überwachung.
Warum wurde zunächst nur ein Proof of Concept umgesetzt?
Ziel war zunächst die Anbindung der Produktionsmaschinen als zukunftssicherer Proof of Concept, der in möglichst kurzer Zeit umgesetzt wurde und als Grundlage für die spätere Erweiterung der OEE-Lösung diente. So ließ sich der Nutzen der Maschinenanbindung frühzeitig überprüfen, bevor der volle Ausbau erfolgte.
Können mehrere Benutzergruppen gleichzeitig auf das Monitoring zugreifen?
Ja, die Lösung wurde so ausgelegt, dass mehrere Maschinen parallel über mehrere Terminals oder mobile Endgeräte von unterschiedlichen Benutzergruppen gleichzeitig überwacht werden können. Ergänzt wird das Monitoring durch Echtzeit-Alarmgenerierung und Eskalationsprozesse.
Was passiert, wenn im laufenden Betrieb eine Störung an einer Maschine auftritt?
Das Echtzeitmonitoring erkennt Abweichungen und löst eine Alarmgenerierung mit definierten Eskalationsprozessen aus. Dadurch lassen sich Störungen zeitnah an die zuständigen Benutzergruppen melden.
Wie läuft ein KI- oder IT-Projekt ab?
Wir starten mit einem gemeinsamen Zielbild, analysieren Ausgangslage und Daten und leiten daraus konkrete Use Cases ab. Danach setzen wir iterativ um – vom Prototyp über die Integration bis zum verlässlichen Betrieb.
Was kostet ein Projekt?
Die Kosten hängen von Umfang, Komplexität und Zielsetzung ab. Kleinere Analysen und Prototypen starten im niedrigen Projektrahmen, umfangreiche Plattform- und Integrationsprojekte entsprechend höher.
Wie lange dauert die Umsetzung?
Ein erster Proof of Concept ist oft in wenigen Wochen möglich, größere Lösungen entstehen über mehrere Monate in iterativen Schritten.
Arbeiten Sie herstellerneutral?
Ja. Wir wählen Technologien und Plattformen anhand Ihrer Anforderungen aus – nicht anhand von Herstellerbindungen.
Womit beginnt die Zusammenarbeit am besten?
Meist mit einem unverbindlichen Informationsgespräch oder einer kompakten Potenzialanalyse.
Übernehmen Sie auch den Betrieb nach dem Go-live?
Ja, über Managed Services betreuen wir Lösungen langfristig – inklusive Support, Monitoring und Weiterentwicklung.
Bieten Sie Schulungen für unsere Mitarbeitenden an?
Ja, über unser Enablement- & Academy-Angebot – von KI-Grundlagen bis zu individuellen Workshops.