Fanuc FIELD System: Sichere und vernetzte Fertigung

FIELD System, die offene IoT Plattform von Fanuc, konzentriert sich nebst der Integration von Robotern und CNC-Steuerungen auf die simultane Benutzung verschiedener Industrial IoT Applikationen innerhalb einer Produktionsstätte. Thomas Eder, Geschäftsführer Fanuc Österreich GmbH

Herr Eder, im Zeitalter der Digitalisierung 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.

FIELD System ist eine offene Plattform, die sich auf die simultane Benutzung von verschiedenen Industrial IoT Applikationen innerhalb einer Produktionsstätte, wie beispielsweise Maschinen, Roboter, CNC Steuerungen und Sensoren konzentriert.

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 Anwendern bessere Schlussfolgerungen aus Datenströmen zu ziehen 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. mit ERP-, SCM oder MES-Systemen. Somit eröffnet Fanuc seinen Kunden eine breite, bereichsübergreifende wie sicher angelegte IoT-Plattform für die nächsten zehn Jahre.

FIELD System, das offene Cloud-Angebot von Fanuc, ist nicht nur für Komponenten von Fanuc, sondern auch für jene anderer Hersteller nutzbar.

Wo erfolgt dabei die Datenanalyse?

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 ist dabei zu erwähnen, dass sich die Fanuc-Server stets lokal, also in unmittelbarer geografischer Ländernähe der jeweiligen Anwender befinden und optional eine Cloud-Verbindung ermöglichen. Das untermauert nebst der eingesetzten Edge-Technologie zusätzlich die Sicherheit der gehosteten Daten.

Zero Down Time (ZDT) ist eine App von FIELD System mit dem Ziel, die Prozessverfügbarkeit von Robotern zu steigern.

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

Zero Down Time – kurz gesagt ZDT – ist eine Applikation mit dem Ziel, die Prozessverfügbarkeit zu steigern. Die App zeigt per Ampelsignal auf, in welchem Zustand sich der Produktionsstatus auf Roboterebene befindet und welche Instandhaltungen bzw. Wartungen sofort oder präventiv durchzuführen sind. Alle Informationen können zentral auf einem Server verwaltet und in Echtzeit über mobile Geräte, wie Smartphones abgerufen werden. Darüber hinaus 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. Das System wurde zudem in den USA in einem Pilotprojekt bei einem Automobilhersteller umfangreich getestet. Diese umfangreiche Know-how-Bündelung spiegelt sich in ZDT wieder und versichert die Ausgereiftheit und hohe sicherheitstechnische Datenabwicklung der App.

Mittels der FIELD System App Zero Down Time (ZDT) will Fanuc die Roboter- bzw. Anlagennutzbarkeit seiner Kunden auf bis zu 99 % durchgängige Betriebszeit erhöhen.

Was darf man sich von der Connectivity-Lösung iPMA erwarten?

iPMA ist die FIELD System App des bereits verfügbaren MT-LINKi Softwarepaketes. Mit MT-LINKi bieten wir 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 „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. Per automatischer E-Mail Funktion wird man auch über jegliche Veränderungen von Maschinenzuständen informiert.

Surface Flaw Inspection by Machine Learning.

Ist MT-LINKi herstellerunabhängig 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 unterstützen. Dies bietet unseren Kunden noch mehr Flexibilität für die Anbindung an Open Management Software, wie MES oder ERP. Die Datenübertragung erfolgt dabei 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.

iPMA als IoT-Produkt ist die offene Connectivity-Lösung von Fanuc. Deren Anwendungen sind skalierbar und werden somit den zukünftigen globalen Anforderung gerecht.

Ist MT-LINKi skalierbar?

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 Integration Server koppeln. Mit der FIELD Sytem App iPMA kann die Anzahl vernetzter Maschinen wesentlich erweitert werden, um auch den globalen Anforderungen internationaler Kunde gerecht zu werden.

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

Nun, in allen Bereichen von 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 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!

Danke für das Gespräch.