Gemeinsam die Zukunft der digitalen Fabrik gestalten
Bereits in unserem Blogbeitrag Die digitale Fabrik vorantreiben haben wir die Bedeutung der digitalen Fabrik für die Entwicklung von Produktionsprozessen thematisiert. Moryx Industry – powered by Phoenix Contact hat hierzu eine innovative Softwarelösung entwickelt, die die Lücke zwischen manueller und digitaler Fertigung schließt. Im Rahmen einer Kooperation mit OPTANO ist ein MVP entstanden, das die Planung von Produktionsprozessen zusätzlich optimiert.
In diesem Interview erzählt uns Lutz Steinleger, Director bei MORYX Industry – powered by Phoenix Contact, mehr über die Idee und Funktionsweise der MORYX-Lösung. Außerdem sprechen wir mit ihm über die Rolle, die OPTANO dabei spielt, die Zukunft der digitalen Fabrik gemeinsam zu gestalten.
Angesichts der starken Veränderungen und Trends der letzten fünf Jahre, welche Herausforderungen sehen sich produzierende Unternehmen ausgesetzt?
Es gibt verschiedene Herausforderungen. Insbesondere in Europa versuchen Unternehmen die Marktnähe zu erreichen. Um Transportwege zu verkürzen, erfolgt die Produktion auf dem Kontinent. Dies ist besonders so im Falle von größeren Unternehmen mit mehreren Standorten weltweit. Gleichzeitig müssen sie aber die Kosten in den Griff bekommen – für Löhne, Transport und Energie.
Kleinere Unternehmen haben andere Sorgen. Sie sind meist regional gebunden. Für sie ist die aktuelle Sorge die gestiegenen Energiepreise. Einzelne Maschinen verbrauchen bspw. viel Energie. Sie müssen trotzdem zusehen, dass ihre Gewinne steigen. Hinzu kommt aber, dass die Löhne auch steigen…
Aber was alle Unternehmen eint, ist der Wunsch, Kunden termintreu zu beliefern. Dies setzt voraus, den Liefertermin exakt benennen zu können. Die Unternehmen brauchen dafür Transparenz, um zu wissen, wo genau sich das Produkt befindet und was gerade in der Fertigungshalle passiert – unabhängig davon, ob ein Unternehmen groß oder klein ist. Allerdings steigt bei größeren Unternehmen mit mehreren Fabriken und Maschinen die Komplexität.
Schließlich kommen gesetzliche Vorgaben hinzu. Ab 2024 muss beispielsweise nachgewiesen werden, woher Ware bezogen wird und wie viel Energie aufgewendet wurde. So gesehen, möchte man nicht nur das eigene Unternehmen optimieren. Neben den höher gelegten Hürden des Gesetzgebers, ist es der Erhalt der eigenen Marktfähigkeit, der Unternehmen zwingt, bestimmte Daten zu erheben und zu bevorraten.
Dies ist am einfachsten mit einer digitalisierten Produktion, und hier kommen wir, MORYX, ins Spiel.
Darum geht es bei MORYX: die Lücke zwischen dem IT und OT Bereich zu schließen
Erzähl bitte etwas mehr über euch. Wie ist die Idee zu MORYX entstanden und wie verlief der Weg von der Idee bis zum heutigen Produkt?
Die ursprüngliche Idee stammt aus der Doktorarbeit unseres CDOs, Frank Possel-Dölken und die Entwicklung von MORYX bei Phoenix Contact begann schon 2009. Obwohl Phoenix Contact bereits sehr viel für die Digitalisierung der Fabriken getan hatte, stellte sich heraus, dass es eine Lücke zwischen dem IT Bereich (zum Beispiel SAP) und dem OT Bereich (Roboter, Maschinen in der Produktion…) gab. Und darum geht es bei MORYX: Diese Lücke zu füllen und sicherzustellen, dass Daten und auch Kontrollflüsse zwischen IT und OT ausgetauscht werden – ohne, dass der Mensch dafür großartig etwas beitragen muss. Da es nichts auf dem Markt gab, was wir hierfür hätten verwenden können, bekamen wir das „Go“ MORYX zu entwickeln. Bereits 2010 wurde die erste Maschine bei Phoenix Contact damit betrieben.
Mit der Zeit stiegen Umfang und Qualität. Seit 3 Jahren bieten wir MORYX als kommerzielles Produkt am Markt an. Immer mehr Kunden schenken MORYX ihr Vertrauen, um die genannten Herausforderungen zu meistern.
Wie funktioniert das MORYX-System und welche Stärken hat es im Vergleich zur herkömmlichen Produktionssteuerung?
Wir haben als ein führender Anbieter von Automatisierungssystemen natürlich PLCs für Steuerungs- und Regelaufgaben im Einsatz. Jedoch sind diese Systeme optimiert für Echtzeit- und Safety-Anwendungen sowie für das Anbinden von Sensorik und Aktorik.
Da unserer Überzeugung nach jedes System klar umrissene Aufgaben haben soll, um die Wartbarkeit und Skalierbarkeit zu maximieren, haben wir die Steuerung der Produktion sowie deren einzelne Bereiche im Manufacturing Operations Management MORYX angesiedelt. Ein Vorgehen, welches immer mehr Firmen ebenfalls nutzen. Kurz gesagt, wir lassen die Automatisierungssysteme so wie sie sind, und trennen die Funktionalität der Steuerung und Verwaltungsdaten.
Es gibt natürlich Systeme oberhalb von Automatisierungssytemen, wie MES. Diese planen, welcher Auftrag auf welcher Maschine laufen soll, oder ermitteln KPIs.Sie können jedoch nicht aktiv in einen Produktionsprozess eingreifen. Nehmen wir an, dass Produkt A und Produkt B andere Materialien oder ein anderes Herstellungswerkzeug benötigen. MES haben keinen aktiven Zugriff auf Maschinen, um Rüstprozesse zu steuern. Mit MORYX ist dies möglich. Es ist das erste System, welches übergreifend in der gesamten Fabrik eingesetzt werden kann und aktiv die Produktion steuert. ABER seine Benutzeroberfläche ist so intuitiv konstruiert, dass die Produktionsarbeiter*innen Parameter selbst konfigurieren können, ohne dass Softwarekenntnisse hierfür nötig sind, oder ein Entwickler ständig in die Produktion kommen muss, um ein Problem zu beheben. Dies erhöht die Flexibilität, senkt die Kosten und der Softwareentwickler kann sich auf wichtigere Arbeiten fokussieren.
Noch ein Punkt: technisch setzen wir auf eine standardisierte Umgebung. Wir sind die ersten, die Standardtechnologien wie Microsoft.NET in die Fabrik einbringen. Warum etwas neu entwickeln, wenn bereits erprobte Produkte am Markt existieren? Dadurch senken wir nicht nur Kosten, sondern können uns auf das konzentrieren, wofür MORYX gedacht ist– die Maschinenbedienung.
Das hört sich sehr spannend an. Hast du einen Lieblingsfeature in MORYX?
Auf jeden Fall! Das ist definitiv der Factory Monitor.
Wir arbeiten hier mit einem so genannten digitalen Zwilling. Alle Gebäude, Maschinen, Bauteile, Produkte, Prozesse u.v.m. bilden wir als digitales Pendant ab. Der Factory Monitor ist für die Visualisierung zuständig. Man kann ein Bild der eigenen Fabrik hochladen und darauf den digitalen Zwilling mit seinen Gebäuden oder Maschinen positionieren. Mit einem einfachen Doppelklick auf eine beliebige Halle, kann man leicht und in Echtzeit sehen, was dort gerade passiert.
Maximale Transparenz in Echtzeit: Mein absolutes Lieblingsfeature. Und das Ganze natürlich auf Web-Basis und deswegen mobil nutzbar.
Wir in Europa können Digitalisierung voranbringen, aber nur wenn wir Kooperationen eingehen
Warum habt Ihr MORXY als open-source Software-Plattform gestaltet und was genau versteht Ihr darunter?
Seit zwei Jahren sind Teile von MORYX standardisiert und open-source. So lassen sich IOT Applikationen einfach und unkompliziert bauen. Zum Beispiel, es bietet alles, was man braucht, um den Boilerplate-Code von IoT-Applikationen als wiederverwendbare Softwarepakete fertig aus dem Regal holen zu können. Auch Schnittstellen für den Austausch digitaler Zwillinge – wie zum Beispiel zum OPTANO Optimierungsmodul – bieten wir als Open Source an.
Die Motivation dahinter ist ganz klar: Einerseits die Verbreitung von MORYX zu fördern, andererseits aber das Know-how und die Ideen der Community in MORYX einfließen zu lassen. Zudem stellen wir MORYX Studierenden zur Verfügung, um sie bei Hochsprachen und Skripten zu unterstützen.
Der Open-Source Ansatz ist jedoch nicht fabrik-spezifisch. Für fabrik-spezifische Features wie den Factory Monitor muss eine kommerzielle Lizenz erworben werden.
Wie mit OPTANO arbeitet Ihr mit verschiedenen Kooperationspartnern zusammen. Was ist die Philosophie dahinter?
Wir sind der Meinung, dass wir hier in Europa tatsächlich Digitalisierung voranbringen können, aber nur wenn wir Kooperationen eingehen. Wir glauben daran, dass nicht jedes Unternehmen alles selbst umsetzen sollte, da es wahrscheinlich wenige Unternehmen gibt, die alles können. Unsere Kooperation ist dafür ein schönes Beispiel: Wir haben bspw. nicht die Kompetenz, wenn es darum geht mathematische Modelle zur Optimierung von Produktionsprozessen zu entwickeln. Das ist Eure Kernkompetenz. Wir fokussieren uns auf unsere Aufgabe, nämlich den Kern von MORYX weiterzuentwickeln. Um MORYX dennoch mit zusätzlichen Funktionen auszustatten, nehmen wir Partner mit an Bord. So stellen wir sicher, dass MORYX sich permanent mit den Anforderungen des Marktes weiterentwickelt.
Wie seid ihr auf OPTANO aufmerksam geworden und wie sieht die Zusammenarbeit mit uns aus?
Aktuell übernimmt MORYX die Fertigungsaufträge 1:1 aus den vorgelagerten Systemen – „unoptimiert“ sozusagen. Gemeinsam mit Euch möchten wir prüfen, ob sich eine mathematisch optimierte Reihenfolge der Fertigungsaufträge positiv auf die Prozesseffektivität auswirkt. Und wie das oft so ist, entstand der Kontakt zu OPTANO durch persönliche Beziehungen. Man kennt jemand, der jemanden kennt, der bei OPTANO arbeitet, du weißt schon…
Wir haben uns also erst einmal ganz unverbindlich getroffen und geschaut, ob wir zueinander passen. Vor allem, ob man ein gemeinsames Verständnis davon hat, wie man Innovation vorantreibt. Denn wir wollen nicht etwas schaffen, was bereits vorhanden ist, sondern wirklich etwas Innovatives, das der Produktion messbare Vorteile bringt. Und es war relativ schnell klar: Das Mindset von OPTANO und MORYX passt perfekt zusammen.
Mit Sven Flake und Teilen seines Teams hatten wir im Anschluss zu einem 2-3 -stündigen Workshop bei uns in Blomberg das Projekt grob skizziert Als Ergebnis der gemeinsamen Entwicklung entstand ein MVP, das wir zurzeit ausgiebig testen. Mithilfe des OPTANO Moduls in MORYX können Kunden Ihre Produktion effizienter gestalten. So müssen sie bspw. weniger Rüstvorgänge zwischen den Aufträgen durchführen und minimieren dadurch die nicht-wertschöpfende Zeit in einem Produktionsprozess. Auch lassen sich Aufträge jetzt parallelisieren, was wahlweise die Laufzeit verkürzt oder den Durchsatz erhöht. Am Ende steht für uns ein übergeordnetes Ziel: Die OEE (Overall Equipment Effectiveness) der Fabrik (bzw. einzelner Anlagen) soll maximiert werden.
Alles in allem kann ich sagen, dass die Zusammenarbeit mit OPTANO sehr dynamisch, kreativ und am Mehrwert für unseren Kunden orientiert ist. Aus unserer Sicht ist es der erste Schritt zu einer intensiveren Partnerschaft in der Zukunft.
Vielleicht kannst Du auch ein paar Worte zur gemeinsamen Präsentation auf der SPS 2023 in Nürnberg sagen?
MORYX ist auf dem Phoenix Contact Stand auf der SPS, der Smart Production Solutions, einer der größten internationalen Fachmessen für elektrische Automatisierungstechnik, vertreten. Hier werden wir das gemeinsam mit OPTANO entwickelten MVP vorstellen. Wir sind sicher, dass die Möglichkeit Fertigungsaufträge in Echtzeit zu optimieren und nahtlos auf Maschinen und manuelle Fertigungsmöglichkeiten zu übertragen, auf großes Interesse stoßen wird. Wir freuen uns auf einen regen Austausch mit den Messebesucher*innen.
Herzlichen Dank, Lutz, dass du dir die Zeit für ein Gespräch mit OPTANO genommen hast.
Wenn Sie sich für die Lösungen von OPTANO für die Produktionsplanung interessieren, können Sie unseren Factsheet zu diesem Thema herunterladen.
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Wir haben Anwendungsfälle von Predictive und Prescriptive Analytics in der modernen Produktionsplanung in einem Factsheet zusammengestellt. Dieses können Sie hier herunterladen.
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