US-Behörden (NSA, CISA, FBI, DOE und EPA) warnen aktuell vor aktiven Angriffen auf Siemens S7-Steuerungen (S7-200 bis S7-1500). Betroffene sollten je nach Steuerungsmodell und Firmware-Version die OPC-UA-Schnittstelle aktivieren, das OT-Netzwerk abschirmen oder ein Gateway einsetzen.
Latenz bezeichnet bei Datenquellen die Zeitspanne zwischen der Entstehung eines Messwerts an einer Maschine oder einem Sensor und dem Moment, in dem dieser Wert im Zielsystem, etwa smartPLAZA, verfügbar und nutzbar ist. Je nach Anwendungsfall reicht sie von wenigen Millisekunden bei sicherheitsrelevanten Steuerungen bis zu mehreren Stunden bei Tages- oder Wochenreports.
Messdatenerfassung bezeichnet das strukturierte Erfassen, Speichern und Auswerten von Prüf- und Messwerten in der Qualitätssicherung. In diesem Beitrag vergleichen wir fünf Softwarelösungen: Excel, Eigenentwicklung, klassische CAQ-Systeme wie Babtec oder CAQ.Net, ERP wie z.B. SAP QM und integrierte Plattformen wie smartPLAZA. Sie unterscheiden sich vor allem in Kosten, Normkonformität und Implementierungsaufwand – die passende Wahl hängt von Normanforderungen, IT-Ressourcen und gewünschter Einführungsgeschwindigkeit ab.
Data Historian Vergleich - Welche Historians gibt es und welche Empfehlungen sind bei der Auswahl zu beachten?
In dieser Anleitung lernen Sie, wie man Schnittstellen in der Produktion erkennt, dokumentiert und für die Vernetzung nutzbar macht.
Der Overall Performance Indicator (OPI), auch Overall Performance Index genannt, ist eine Kennzahl zur objektiven Bewertung von Prozessen. Der OPI wird unter anderem in der Getränkeherstellung bei Abfüllprozessen verwendet. In diesem Fall setzt er sich aus der Multiplikation der drei Parameter Verfügbarkeit, Geschwindigkeit und Qualität zusammen. Die Kennzahl ermöglicht einen einfachen Vergleich verschiedener Zeitabschnitte sowie eine kombinierte Bewertung von Leistung und Qualität.
Die Betriebsdatenerfassung, kurz BDE, bezeichnet die systematische Erfassung von Zuständen, Vorgängen und Kennzahlen im Betriebsablauf. Erfasst werden dabei meist Daten zu Maschinen, Aufträgen, Personal und Material, wodurch nachvollziehbar wird, in welchem Zustand sich eine Anlage zu welchem Zeitpunkt befand. Ein technischer Teilbereich der BDE ist die Maschinendatenerfassung (MDE), die sich auf die Daten beschränkt, die direkt an der Maschine anfallen. Aus den erfassten Zeiträumen werden Kennzahlen abgeleitet, die die Anlagenleistung beschreiben.
In diesem Beitrag geht es darum, welche Datenpunkte ein Siemens Sinumerik OPC UA Server zur Verfügung stellt und wie diese analysiert werden können.
OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) ist ein herstellerunabhängiges Kommunikationsprotokoll für den sicheren Datenaustausch in der Automatisierungstechnik und gilt als zentraler Baustein für Industrie 4.0. Der Standard ist als internationale Normenreihe IEC 62541 spezifiziert und organisiert Daten in einem hierarchischen Adressraum. Für die Kommunikation stehen sowohl das klassische Client-Server-Modell als auch ein Publisher-Subscriber-Verfahren (Pub/Sub) für Cloud- und IIoT-Szenarien zur Verfügung, abgesichert durch verschiedene Sicherheitsmechanismen zur Authentifizierung.
IFS 8 legt fest, wie Lebensmittelhersteller CCPs, Prozessparameter und weitere Prozessdaten erfassen, auswerten und dokumentieren müssen. Der Standard deckt dabei sechs Bereiche ab: von der CCP-Aufzeichnung über Umgebungsmonitoring bis zu Korrekturmaßnahmen. Ziel ist es, Abweichungen frühzeitig zu erkennen und zu beheben.
Die Maschinendatenerfassung, kurz MDE, bezeichnet das automatisierte oder manuelle Erfassen von Produktions-, Betriebs- und Zustandsdaten einer Maschine sowie deren Weiterleitung an ein zentrales Auswertungssystem. Die erfassten Daten bilden die Grundlage für Kennzahlen wie Taktzeit, Stillstandszeiten oder OEE. Die MDE gilt als technischer Teilbereich der Betriebsdatenerfassung (BDE) und liefert damit eine der zentralen Datenquellen für ein Manufacturing Execution System (MES). Entsprechend werden die erfassten Maschinendaten häufig an ein übergeordnetes MES oder ERP-System übergeben.
Die statistische Prozessregelung (auch statistische Prozesskontrolle, statistische Prozesslenkung oder englisch Statistical Process Control, SPC) ist eine Methode des Qualitätsmanagements, bei der Produktions- oder Serviceprozesse mithilfe statistischer Verfahren fortlaufend überwacht und gesteuert werden. Ziel ist es, Prozessabweichungen zu erkennen, bevor fehlerhafte Produkte entstehen.
Die Prüfplanung ist die systematische Festlegung, wie, wann, womit und durch wen die Qualität von Bauteilen, Baugruppen oder Prozessen in der Fertigung geprüft wird. Sie leitet aus technischen Spezifikationen konkrete Prüfvorgaben ab. Das dokumentierte Ergebnis dieser Planung ist der Prüfplan, der die Prüfaufgaben für die Mitarbeiter in der Produktion festlegt.
Messdatenerfassung ist der Prozess, physikalische Messgrößen wie Temperatur oder Länge über eine Messkette aus Sensor, Wandlerelektronik und Ausgabegerät in auswertbare Daten zu überführen. Sie erfolgt analog, digital, per Datenlogger oder direkt in einer Software wie Excel, SAP oder der smartPLAZA. Eine digitalisierte Messdatenerfassung reduziert Übertragungsfehler und ermöglicht eine auditsichere, in Echtzeit auswertbare Dokumentation.
Schnittstellen zu Prüfmitteln übertragen Messwerte automatisiert vom Prüfgerät zu einem Auswertesystem. Verbreitete Standards sind das AQDEF-Format mit der Dateiendung .dfq, das XML-basierte QML-Format sowie protokollbasierte Schnittstellen wie ASCII. Bei Prüfgeräten ohne direkten Netzwerkanschluss kommt häufig eine Messmittelbox als Zwischengerät zum Einsatz.
Eine SQL-Datenbank ist ein System, das Daten in strukturierten Tabellen mit Zeilen und Spalten speichert und verwaltet. Der Zugriff und die Verarbeitung der Daten erfolgen über die Abfragesprache SQL (Structured Query Language). In der Produktion kommen SQL-Datenbanken häufig zum Einsatz, um Maschinen- und Labordaten in Echtzeit zu erfassen und für Auswertungen bereitzustellen.
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) ist ein Nachrichtenprotokoll mit geringem Overhead für den Datenaustausch zwischen Geräten. Über einen zentralen Broker tauschen Clients Nachrichten nach dem Publish-Subscribe-Prinzip aus, ohne direkt miteinander verbunden zu sein. In der industriellen Fertigung wird MQTT eingesetzt, um Sensordaten, Maschinenzustände und Messwerte effizient und mit geringer Latenz an übergeordnete Systeme wie Datenbanken oder Analyseplattformen zu übertragen.
Modbus ist ein offenes Kommunikationsprotokoll für den Datenaustausch zwischen elektronischen Geräten in industriellen Systemen. Es wurde 1979 von Modicon (heute Schneider Electric) entwickelt und existiert heute in den Varianten Modbus RTU für serielle Verbindungen sowie Modbus TCP/IP für Ethernet-Netzwerke.
Ein Ishikawa-Diagramm, auch Fischgrätendiagramm genannt, ist ein Werkzeug zur strukturierten Ursachenanalyse. Mögliche Einflussfaktoren auf ein Qualitätsproblem werden dabei in logischen Kategorien wie Mensch, Maschine oder Material erfasst und systematisch auf ihren tatsächlichen Einfluss geprüft. Der Ansatz geht auf den japanischen Chemiker Kaoru Ishikawa zurück und zählt zu den sieben klassischen Qualitätswerkzeugen.
Ein Werkerassistenzsystem ist ein technologisches System, das Beschäftigte in industriellen Produktionsumgebungen unterstützt. Es hilft ihnen dabei, Handlungen auszuführen und Entscheidungen zu treffen. Je nach Art der Arbeit kommen unterschiedliche Assistenzsysteme zum Einsatz, von Hardware zur Bewegungsunterstützung bis zu softwarebasierten Handlungsempfehlungen.
Eine Messmittelanbindung überträgt die von einem Messgerät erfassten Werte digital an ein IT-System wie ein CAQ-, MES- oder ERP-System. Dadurch entfällt die manuelle Übertragung der Messwerte per Hand oder Tastatur. Die Anbindung kann prüfplanbasiert bei einzelnen Prüfungen oder kontinuierlich im Rahmen eines On-Line-Monitorings erfolgen.
Qualitätskennzahlen sind statistische Messgrößen, die angeben, wie viele fehlerhafte oder fehlerfreie Einheiten ein Produktionsprozess erzeugt. Kennzahlen wie DPMO, DPMU und PPM unterscheiden sich dabei darin, ob sie auf Fehlermöglichkeiten, produzierte Einheiten oder fehlerhafte Teile bezogen werden, während FPY den Anteil fehlerfreier Einheiten direkt als Ausbeute ausdrückt. Die Ausschussquote setzt fehlerhafte Einheiten zusätzlich ins Verhältnis zur Gesamtproduktion, während RTY die Ausbeute über die gesamte Prozesskette hinweg abbildet.
Künstliche Intelligenz automatisiert repetitive Prüfaufgaben in der Qualitätssicherung wie Bildauswertung, Prozessüberwachung und dynamische Messreduktion. Dadurch sinkt der manuelle Prüfaufwand, gleichzeitig werden Fehler und Prozessabweichungen früher erkannt. Die Qualitätssicherung gewinnt somit Kapazitäten für Fehleranalyse und kontinuierliche Verbesserung.
Eine Qualitätsregelkarte (QRK) ist ein Werkzeug der statistischen Prozessregelung (SPC), das in der Qualitätssicherung zur Überwachung und Steuerung der Stabilität und Leistung eines Prozesses oder einer Produktion über einen bestimmten Zeitraum verwendet wird. Sie zeigt anhand berechneter Eingriffsgrenzen, wann ein Prozess korrigiert werden muss und gehört zu den sieben klassischen Qualitätswerkzeugen (Q7).
Die Overall Equipment Effectiveness (OEE), auf Deutsch auch Gesamtanlageneffektivität genannt, ist eine Kennzahl zur Bewertung der Effektivität einer Fertigungsanlage. Sie setzt sich aus den drei Faktoren Verfügbarkeit, Leistung und Qualität zusammen und wird als deren Produkt berechnet. Die OEE macht Verbesserungspotenziale und Schwachstellen in der Produktion transparent und vergleichbar.
Ein kritischer Lenkungspunkt (CCP) ist laut IFS Food Standard Version 8 ein Punkt in einem HACCP-System, an dem eine oder mehrere Kontrollmaßnahmen zur Beherrschung einer erheblichen Gefahr für die Lebensmittelsicherheit angewendet werden. CCPs sind zentraler Bestandteil des HACCP-Systems und müssen laufend überwacht, dokumentiert und im Rahmen von Audits nachgewiesen werden.
Der Prozessfähigkeitsindex (Cp bzw. Cpk) ist eine statistische Kennzahl, die angibt, wie zuverlässig ein Produktionsprozess innerhalb vorgegebener Spezifikationsgrenzen fertigt. Während der Cp-Wert das theoretische Potenzial eines Prozesses beschreibt, berücksichtigt der Cpk-Wert zusätzlich, wie mittig der Prozess innerhalb der Toleranz liegt. Ein Cpk-Wert über 1,33 gilt in der Regel als Nachweis eines beherrschten, fähigen Prozesses.
Die Nelson-Regeln sind ein Satz von acht statistischen Testkriterien der Statistischen Prozesskontrolle (SPC), mit denen sich ungewöhnliche Muster und Trends in Prozessregelkarten automatisiert erkennen lassen. Sie wurden vom Statistiker Lloyd S. Nelson entwickelt und 1984 im Journal of Quality Technology veröffentlicht. Verstößt ein Datenpunkt gegen eine der Regeln, deutet dies auf eine Störung mit besonderer Ursache (Special Cause) im Prozess hin.
