In der Fertigung zählen Millisekunden. Ein Fehlteil, das die Prüfstation passiert hat, lässt sich nicht aus der Cloud zurückholen. Eine Störung, die eine Reaktion auslösen muss, kann nicht auf den Weg zu einem entfernten Rechenzentrum und zurück warten. Edge Computing löst das, indem die Auswertung an der Anlage stattfindet.
Warum die Auswertung vor Ort gehört
Reaktionszeit
Steuerungsnahe Anwendungen brauchen Antwortzeiten im Millisekundenbereich. Der Weg in die Cloud kostet auch bei guter Anbindung typischerweise 50 bis 200 Millisekunden. Vor Ort bleibt man deutlich darunter, und erst damit kann eine Auswertung Teil eines Regelkreises sein.
Datenmenge
Eine einzige hochauflösende Kamera erzeugt mehrere Gigabyte je Stunde. Diese Menge für jede Linie in die Cloud zu übertragen ist weder wirtschaftlich noch technisch sinnvoll. Vor Ort wird ausgewertet und nur das Ergebnis weitergegeben.
Verfügbarkeit
Der Betrieb darf nicht von einer Internetverbindung abhängen. Auswertung an der Anlage läuft weiter, auch wenn die Verbindung nach außen ausfällt.
Datenhoheit
Viele Betriebe wollen Fertigungsdaten nicht an externe Anbieter geben. Bleibt die Auswertung im Haus, entfällt diese Frage. Datenschutzrechtlich ist das ebenfalls die einfachere Variante, sobald personenbezogene Daten berührt sein könnten.
Geeignete Hardware
Rechner mit Grafikeinheit
Module wie die NVIDIA-Jetson-Reihe liefern die nötige Rechenleistung für Bildverarbeitung in kompakter, industrietauglicher Bauform.
Rechner ohne Grafikbeschleunigung
Industrie-PCs mit optimierten Laufzeitumgebungen sind für Anwendungen ohne hohe Bildraten die wirtschaftlichere Wahl.
FPGA-Lösungen
Programmierbare Logikbausteine bieten eine gleichbleibende, vorhersagbare Reaktionszeit bei geringem Energiebedarf. Sinnvoll dort, wo das Zeitverhalten strikt eingehalten werden muss.
Steuerungen mit Auswertefunktion
Siemens, Beckhoff und Bosch Rexroth bieten Geräte an, die klassische Steuerungsaufgaben und Auswertung in einem Gerät vereinen und damit die Trennung zwischen Anlagentechnik und Informationstechnik überbrücken.
Wie ein Aufbau aussieht
Üblich ist ein gestufter Aufbau: Sensordaten laufen auf Geräte an der Anlage, dort werden zeitkritische Entscheidungen getroffen. Ergebnisse gehen an einen lokalen Server zur Zusammenführung und Kurzzeitspeicherung. Verdichtete Daten werden in größeren Abständen nach oben übertragen, für langfristige Auswertung und für das Nachtrainieren der Modelle.
Container erleichtern das Ausrollen und Aktualisieren über viele Geräte hinweg, einschließlich der Aktualisierung aus der Ferne.
Typische Anwendungen
- Qualitätsprüfung mit Rückmeldung im Takt
- Schwingungsauswertung an rotierenden Maschinen zur Zustandsüberwachung
- Überwachung von Gefahrenbereichen mit Bildverarbeitung
- Optimierung von Prozessparametern im geschlossenen Kreis
- Navigation fahrerloser Transportsysteme
In den Kursen von ED WARTENS Deutschland bringen Sie Modelle auf Geräte an der Anlage, optimieren sie für die vorhandene Rechenleistung und binden das Ergebnis an die Steuerung an.