In der Produktion werden immer mehr Prozessdaten erfasst und ausgewertet. Diese Daten geben Aufschluss über die Produktionsprozesse und können helfen, Fehler zu vermeiden oder zu beheben. In diesem Blogbeitrag erfahren Sie, was Prozessdaten sind und welche Bedeutung sie in der Produktion haben.
Prozessdaten sind Informationen über die Art und Weise, wie ein Produktionsprozess abläuft. Diese Daten können sehr unterschiedlich von Produktionsprozess zu Produktionsprozess sein. Sie können entweder quantitativ oder qualitativ sein:
Prozessdaten können sowohl von Menschen als auch von Computern erfasst werden und unterscheiden sich häufig in der Art und Weise, wie sie erstellt werden. Menschliche Datenerfassung ist oft fehlerbehaftet und ungenau, was zu einer unsicheren Produktionsplanung führt. Computerbasierte Erfassung hingegen ist oft genauer und präziser, allerdings auch teurer und in manchen Fällen nicht verfügbar. Die beiden Gruppen lassen sich wie folgt beschreiben:
Neben der Erfüllung von regulatorischen Anforderung, wird in den Prozessdaten objektiv ersichtlich, was an der Anlage passiert (ist). Zum Beispiel können bei einer Waagen Einheit Minder- oder Mehrdosierungen identifiziert oder bei einer Regeleinheit Fehlregelungen analysiert werden. Oder die Performance von verschiedenen Chargen Rohmaterialien auf der Maschine verglichen werden. So können Zahlen, Daten und Fakten generiert werden, welche für die Planung und Validierung von Verbesserungsmaßnahmen herangezogen werden können.
Die Analyse von Fehlerursachen ist oft ein komplexer Prozess – Ishikawa Diagramme, Workshops und Gesprächsinterviews benötigen Zeit und viel Erfahrung. Die Prozessdaten können hierbei erste Hinweise liefern, was zu einer Qualitätsabweichung geführt haben könnte. So können Fehlerursachen schneller gefunden werden und Analysezeit in der Bearbeitung von Reklamationen eingespart werden.
Last but not least sind die Prozessdaten die Grundlage sowohl zur weiteren Automatisierung und bilden auch die Grundlage für datengetriebene Anwendung. So kann basierend auf den Prozessdaten eine Entscheidung herbeigeführt werden, wann die Qualität des Bauteils überprüft werden soll. So kann eine dynamische Messreduktion stattfinden.
In der Produktion gibt es verschiedene Standards für Prozessdaten. Es gibt verschiedene Standards für die Erfassung von Prozessdaten. Oft wird das auch getrieben von regulatorischen Anforderungen wie zum Beispiel in der Lebensmittelindustrie vom International Food Standard (IFS). In der Pharmabranche empfiehlt die amerikanische FDA, dass alle relevanten Daten über einen bestimmten Zeitraum gesammelt und aufbewahrt werden sollten.
Der häufigste Standard in der Kommunikation mit Maschinen ist OPC UA. OPC UA ist ein offener Standard für die Kommunikation von Prozessdaten, der von der OPC Foundation entwickelt wurde. Hierfür gibt es sogennante OPCUA Companion Specifications. Diese sind branchenindividuell definierte Informationsmodelle. Darin wird definiert, welche Daten wie benamst werden und durch Steuerungen via OPCUA bereitgestellt werden sollen. Damit soll ein herstellerübergreifender Austausch ermöglicht werden. Zwei bekannte Standards haben wir für Sie aufgelistet:
Gerade zu Beginn einer Prozessdatenerfassung steht oft die Frage im Raum, wie viel Daten man braucht und wie viel sich ansammeln wird. Hängt hiervon auch die Auswertung ab. Wir haben für eine Produktion mit 20 Maschinen mit jeweils 200 Messwerten (z.B. Temperatur) die Datenmengen für verschiedene Messfrequenzen berechnet.
Messintervall | Je Messwert / Tag [Megabyte] | Je Maschine / Monat [Megabyte] | Je Werk / Monat [Gigabyte] |
Jede Sekunde | 0,3910 | 2346 | 70,38 |
Jede 5 Sekunden | 0,0782 | 469 | 14,08 |
Jede 5 Minuten | 0,0013 | 7,82 | 0,23 |
Jede 60 Minuten | 0,0001 | 0,65 | 0,02 |
Aus der Tabelle sieht man, dass eine sekündliche Aufnahme für alle Messwerte große Datenmengen erzeugen kann. Daher macht es Sinn für verschiedene Prozessdaten auch verschiedene Aufnahmefrequenzen zu defiinieren. Eine Möglichkeit ist zum Beispiel:
Messintervall | Empfehlung für | Beispiel |
Jede Sekunde | Kritische Prozessparameter | Werkzeuginnendruck |
Jede 5 Sekunden | Zähler | Stückzahl |
Jede 5 Minuten | Umgebungsparameter | Hallentemperatur |
Jede 60 Minuten | Condition Monitoring | Körperschallüberwachung von Motoren |
Bei Bedarf | Alarm Events | Störungsmeldungen |
Prozessdaten sind ein wesentlicher Bestandteil der Produktionsverbesserung und Teil auf dem Weg zur Digitalen Produktion. Zeigen diese doch ein objektives Bild auf die Lage der Produktion. Durch die automatisierte Erfassung und Analyse von Prozessdaten können Unternehmen ihre Produktivität steigern und die Qualität ihrer Produkte verbessern. Die richtige Erfassung dieser Daten ist jedoch oft eine Herausforderung, denn heterogene Analgenparks und Bestandssysteme müssen integriert werden. Wir von DatenBerg sind Experten auf diesem Gebiet und helfen Ihnen gerne bei der Erfassung Ihrer Prozessdaten. Melden Sie sich noch heute bei uns und erfahren Sie, wie wir Ihnen helfen können!