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Cross Connectivity over FIELD System

: FANUC


Plug & Produce ist eine Forderung der produzierenden Industrie, welche im Zuge des aktuellen Mangels an gut ausgebildeten Fachkräften sowie der stetig steigenden Produktion variantenreicher Massengüter zunehmend an Automatisierer und Maschinenbauer herangetragen wird. Voraussetzung dafür bilden jegliche Datengenerierungen und -analysen aus Maschinen, Robotern und Anlagen und in Folge deren intelligente Vernetzung auf der Factory- wie auch über die IT-Ebene. Fanuc, als namhafter Robotik- und CNC-Experte, bringt sich dazu auf der IT- wie Automatisierungs- und Maschinenbauseite ein und eröffnet rund um sein IoT Plattform-Angebot FIELD System Plug & Produce-Möglichkeiten für Produzenten jeder Größenordnung. Dazu gibt Thomas Eder, Geschäftsführer Fanuc Österreich, einen aktuellen Stand der Entwicklungen aus dem Hause Fanuc. Das Gespräch führte Luzia Haunschmidt / x-technik

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Herr Eder, im Zeitalter einer anzustrebenden Smart Factory gilt es Maschinen, Roboter und deren Komponenten von der Produktionsebene bis zur Office-Ebene zu vernetzen und schlussendlich auch über das IoT einzubinden. Welche Vernetzungsangebote bietet Fanuc dazu?

Dazu bietet Fanuc FIELD System, welche sich als offene Plattform auszeichnet. Das bedeutet, dass FIELD System nicht nur für Komponenten von Fanuc, sondern auch für jene anderer Hersteller nutzbar ist.

Was verbirgt sich hinter dem Namen FIELD System und welche Möglichkeiten eröffnen sich für deren User?

FIELD System ist ein Cloud-System und bedeutet „FANUC Intelligent Edge Link & Drive System“ – was schon einen ersten Hinweis auf die vielseitige Nutzbarkeit der Plattform gibt.

So konzentriert sich FIELD System nebst der Integration von Robotern auf die simultane Benutzung von verschiedenen Industrial IoT Applikationen innerhalb einer Produktionsstätte – wie beispielsweise CNC Steuerungen, Produktions- und Automationskomponenten und alle Geräte innerhalb der Produktion – mit Hilfe eines interaktiven Webs. Dadurch kann die Software auf ein immenses Datenvolumen zugreifen und schließlich hocheffiziente Auswertungen liefern. Das erlaubt FIELD System-Anwendern bessere Schlussfolgerungen aus Datenströmen zu ziehen
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Field System, das offene Cloud-Angebot von Fanuc.

Field System, das offene Cloud-Angebot von Fanuc.

sowie Prozesse effizienter zu organisieren. Auf diese Weise können beispielsweise Vorhersagen über mögliche Fehler von Maschinen getroffen, Energieverbrauche optimiert oder Prozesse effizienter organisiert werden.

Darüber hinaus ermöglichen wir mit FIELD System Herstellern von Maschinen, Robotern sowie Sensor- und Peripheriegeräten ihre eigenen Applikationen zu entwickeln und auch gleichzeitig die Software mit übergeordneten Systemen zu verknüpfen, wie z. B. zu einem ERP-, SCM oder MES-System.

Somit eröffnet Fanuc mit FIELD System seinen Kunden eine breite, bereichsübergreifende wie sicher angelegte IoT-Plattform für die nächsten zehn Jahr.

Wo erfolgt dabei die Datenanalyse – direkt im FIELD System oder im Feld der Maschinen bzw. Anlagen?

Die Datengenerierung und -analyse an sich erfolgt stets über Software-Applikationen direkt bei den Maschinen und Anlagen und wird in Folge über sicher gestaltete Edge-Technologien, welche von verschiedenen Fanuc-Partnern entwickelt wurden, in FIELD System ganz nach den Wünschen der Anwender weitergegeben.

Wichtig dabei zu erwähnen ist, dass die Fanuc Server stets lokal, also in unmittelbarer geografischer Ländernähe der jeweiligen Anwender sich befinden und optional eine Cloud-Verbindung ermöglichen. Das untermauert nebst der eingesetzten
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Mittels der Field System App Zero Down Time / ZDT will Fanuc die Roboter- bzw. Anlagennutzbarkeit seiner Kunden auf bis zu 99 % durchgängige Betriebszeit erhöhen.

Mittels der Field System App Zero Down Time / ZDT will Fanuc die Roboter- bzw....

Edge-Technologie zusätzlich den sicheren Gewahrsam der im FIELD System gehosteten Daten.

Eine Ihrer eigenen FIELD-Applikationen ist Zero Down Time – was dürfen sich dazu Ihre Kunden vorstellen?

Zero Down Time – kurz gesagt ZDT – ist eine Applikation von FIELD System mit dem Ziel die Prozessverfügbarkeit zu steigern. Die App zeigt per Ampelsignal auf, in welchem Zustand sich ein momentaner Produktionsstatus auf der Roboterebene befindet und welche Instandhaltungen bzw. Wartungen sofort oder präventiv durchzuführen sind. Alle Informationen können zentral auf einem Server verwaltet und in Echtzeit an mobile Geräte, wie Smartphones gesendet werden. Neben der Roboterkonfiguration ist es auch möglich, eine Konfiguration auszuwählen, die am besten zur Anwenderumgebung passt – wie etwa Cell-by-Cell oder Factory-by-Factory.

Derart gerüstet, will man die Roboter- bzw. Anlagennutzbarkeit auf bis zu 99 % durchgängige Betriebszeit erhöhen. Unterstützend dazu bietet ZDT auch intelligente Analysen, die Handlungsempfehlungen in der technischen Ausstattung der Wartung geben, was wiederum den Anwendern ermöglicht, ihren technischen Support Service zu verbessern, die Produktivität zu steigern, die Lebensdauer von Maschinen und Anlagen zu verlängern und gleichzeitig die Kosten zu reduzieren.

Zur Realisierung von ZDT haben Fanuc und Cisco Systems zusammengearbeitet und ihre jeweiligen Stärken gebündelt.
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Surface Flaw Inspection by Machine Learning.

Surface Flaw Inspection by Machine Learning.

Fanuc brachte darin seine Kenntnisse in der gesamten Automatisierungs- und Fertigungstechnik ein und Cisco sein Know-how in der Netzwerk-, Computer- und Sicherheitstechnik. Darüber hinaus wurde ZDT in den USA in einem Pilotprojekt bei einem Automobilhersteller erprobt. Diese umfangreiche Know-how-Bündelung spiegelt sich in der Applikation ZDT wieder und versichert die Ausgereiftheit und hohe sicherheitstechnische Datenabwicklung der App.

Als weitere FIELD-Applikation hat Fanuc iPMA entwickelt. Was darf man von dieser Connectivity-Lösung erwarten?

iPMA ist die Field System App des bereits verfügbaren MT-LINKi Softwarepaketes. Mit MT-LINKi bietet Fanuc eine Operation Management Software, die es Benutzern ermöglicht alle Maschinen, Roboter und technischen Geräte aus der Produktion im Blick zu behalten, indem MT-LINKi deren Daten erfasst und sortiert. So können z. B. der Status, der Datenfluss oder Logdaten etc. überprüft werden. Dabei können Anwender jedes Gerät individuell mit anderen verknüpfen, nach Programmänderungen und Fehlermeldungen suchen oder Analysen zu Diagnosezwecken nutzen.

Die LINKi Lösungen für ROBOMACHINE – wie ROBOSHOT-LINKi, ROBOCUT-LINKi und ROBODRILL-LINKi – nennen wir, bei Fanuc, „Machining Monitoring Systems“. Mittels dieser erhalten Anwender einen Einblick in diverse Leistungsspektren ihrer Maschinen. Darüber können z. B. Fehlermeldungen, Verlaufsprotokolle oder die Höhe
des Energieverbrauchs ausgewertet werden.

Zusätzlich bietet speziell ROBOSHOT-LINKi dem Nutzer enorme Flexibilität, da mit dieser Connectivity-Lösung auch von einem PC oder Smartphone auf Daten zugegriffen werden kann – was heißt, dass die Daten von allerorts aus via RS Monitore abgerufen werden können. Per automatischer E-Mail Funktion wird man auch über jegliche Veränderungen von Maschinenzuständen informiert.

Ist MT-LINKi herstellerunabhängig – z. B. über die OPC UA-Schnittstelle – nutzbar, oder nur für Fanuc-Steuerungen einsetzbar?

Nicht nur Fanuc Produkte können mit dieser PC-Software verbunden werden, sondern auch alle Geräte von Drittherstellern, die OPC UA (Unified Architecture) unterstützen. Dies bietet unseren Kunden noch mehr Flexibilität für die Anbindung an Open Management Software, wie MES (Manufacturing Efficiency System) oder ERP (Enterprise Resource Planning).

Erfolgt die Datenübertragungsrate von MT-LINKi in Echtzeit? Und wie sieht es mit der Interaktion mit der soeben im November 2018 veröffentlichten echtzeitfähigen OPC UA TSN-Schnittstelle aus?

Die Datenübertragung erfolgt per MT-LINKi natürlich in Echtzeit. Und im Laufe dieses Jahres wird unsere Connectivity-Lösung auch mit der herstellerunabhängigen und echtzeitfähigen Schnittstelle OPC UA TSN ausgestattet. Damit stellt Fanuc mit MT-LINKi eine komfortable, echtzeitfähige Kommunikationsverbindung auch zu jeglichen Dritthersteller-Geräten zur Verfügung.

Ist MT-LINKi skalierbar, um z. B. auch mächtige Produktionsanlagen vernetzen zu können?

Ja, MT-LINKi ist skalierbar – so können bis zu 100 Maschinen pro MT-LINKi vernetzt werden und es lassen sich auch noch größere Anlagen über einen MT-LINKi Integration Server koppeln. Mit der Field Sytem App iPMA kann die Anzahl vernetzter Maschinen wesentlich erweitert werden, um den globalen Anforderungen internationaler Kunde gerecht zu werden.

Machine Learning und Deep Learning sind gerade im Sektor Roboter ein Riesenthema. Tüftelt Fanuc dazu auch bereits in seinen Entwicklungswerkstätten?

Nun, in allen Bereichen der Fanuc Cloud FIELD System spielt Artificial Intelligence / AI eine große Rolle. Und so können wir auch zu diesen angesprochenen Thematiken bereits mit konkreten Umsetzungen aufwarten:

Mit „Surface Flaw Inspection by Machine Learning“ bieten wir eine Anwendung bei dem ein CR-7iA Roboter einer Kamera ein Werkstück in verschiedensten Stellungen zeigt, davon werden Bilder gemacht, deren Daten verarbeitet und darauf basierend werden individuelle Entscheidungen z. B. betreffend die Weiterbearbeitung des Teils getroffen.

Eine andere FIELD-Applikation zu Deep Learning zeigt eine Roboteranwendung beim Bin Picking (Griff aus der Kiste). Der Versuchsaufbau sieht dafür vor, einen mit einem Area Vision Sensor ausgestatteten Roboter an eine Kiste mit Teilen zu platzieren, die der Roboter, ohne eigens geteacht zu werden, aus der Kiste holen soll. Arbeiten nun mehrere Roboter an dieser Kiste, profitieren sie von den Erfahrungen der anderen und räumen
die Kiste entsprechend schneller leer. Die Lernkurve ergibt, dass der Roboter nach 1.000 Versuchen eine Erfolgsquote von 60 % erreicht und nach 5.000 Versuchen bereits 90 % aller Teile greifen kann – und das, ohne dass eine einzige Zeile eines Programmcodes geschrieben werden musste!

Bei derartigen Zukunftsaussichten wäre es nun spannend für unsere Leser, wenn Sie uns einen kurzen Ausblick auf die Fanuc-Highlights zu weiteren Field-Applikationen 2019 verraten könnten …

Basierend auf dem heutigen Stand, werden die Anzahl der App Funktionen noch wesentlich ausgebaut werden. Wir erwarten dazu einen höheren Funktionsumfang unserer Apps, jedoch vor allem die Erweiterung durch die Partner Apps.

Herr Eder, besten Dank für Ihre aufschlussreichen Infos!

Field System, das offene Cloud-Angebot von Fanuc.
Mittels der Field System App Zero Down Time / ZDT will Fanuc die Roboter- bzw. Anlagennutzbarkeit seiner Kunden auf bis zu 99 % durchgängige Betriebszeit erhöhen.
Surface Flaw Inspection by Machine Learning.



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/xtredimg/2019/Automation/Ausgabe272/18640/web/vlcsnap-2019-05-27-14h34m02s613_ret.jpgRoboter-Hacking zu Untersuchungszwecken
Die Vernetzung von Produktionssystemen bringt nicht nur Vorteile. Weiß ein Angreifer eine Sicherheitslücke für seine Zwecke zu nutzen, lässt sich laut Hendrik Dettmer, IoT-Experte bei TÜV Austria, sehr vieles unter fremde, meist nicht gerade wohlwollende Kontrolle bringen – u. a. kollaborierende Roboter. X-technik AUTOMATION fragte bei ihm und seinen Kollegen Michael Neuhold, Experte für Maschinensicherheit, und Sabrina Semper, einer IT-Security Spezialistin, die zu Untersuchungszwecken diverse Komponenten und Systeme hackt, nach, was es mit dem „S3 Lab“ auf sich hat und warum jeder, der „safe“ sein will, unbedingt auch die Security im Auge zu behalten hat. Das Gespräch führte Sandra Winter, x-technik
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