Software Defined Manufacturing

Software ist das Herzstück der Ferti­gung von morgen.

Amar Haspal – CEO Bright Machines

Software ist das Herzstück der Ferti­gung von morgen. 

Amar Haspal – CEO Bright Machines

Was ist Software Defined Manufacturing?


Software Defined Manufac­tu­ring eröffnet der indus­tri­ellen Produktion die Möglich­keit, das Poten­tial einer flexi­blen und agilen Fabrik bestmög­lich auszu­schöpfen. Deshalb sehen wir Software Defined Manufac­tu­ring als Zielbild der modernen Produktion. In einer „Software-getrie­benen Ferti­gung“ werden die Software und die Hardware von Maschinen oder Anlagen als getrennte, sich bedin­gende Kompo­nenten betrachtet. Dabei übernimmt Software die zentrale und steuernde Rolle. 

Software Defined Manufac­tu­ring als Lösung 

generi­sche Hardware
+ intel­li­gente Software
= Software Defined Manufacturing 

Die erfor­der­li­chen Techno­lo­gien sind inzwi­schen weitest­ge­hend vorhanden. Für die Umset­zung müssen in der Ferti­gung von morgen generi­sche und re-konfi­gu­rier­bare Hardware­sys­teme bereit­ge­stellt werden, die durch standar­di­sierte Schnitt­stellen offen sind und auf einer Software­schicht leicht modifi­ziert werden können. Einmal erstellter Code kann dann für verschie­dene Maschinen wieder­ver­wendet werden.

Software Defined Manufac­tu­ring revolu­tio­niert den tradi­tio­nellen Produk­ti­ons­pro­zess. Sämtliche physi­schen Bearbei­tungs­schritte und Prozesse werden ausschließ­lich durch die Software geplant, gesteuert und selbst­ler­nend optimiert. Aus der Verla­ge­rung der Intel­li­genz von der Hardware in die Software ergeben sich gravie­rende Vorteile hinsicht­lich Wirtschaft­lich­keit, Qualität und vor allem der Flexi­bi­lität der Produktion.

Probleme klassi­scher Produktionprozesse

unfle­xible
Strukturen

lange
Entwicklungszyklen

hoher manueller
Aufwand

Vorteile von Software Defined Manufacturing


Durch das Zusam­men­spiel generi­scher Hardware mit intel­li­genter Software ergeben sich zahlreiche Chancen in und für Unter­nehmen. Damit lassen sich interne Prozesse automa­ti­sieren und effizi­en­tere Prozesse etablieren somit auch die Entwick­lungs­ge­schwin­dig­keit erhöhen.

Darüber hinaus ergeben sich Möglich­keiten für gänzlich neue Geschäfts­mo­delle und Geschäfts­felder. Unter­nehmen werden so befähigt, den Heraus­for­de­rungen des modernen Markt­um­felds zu begegnen.

erhöhte Entwick­lungs-
geschwindigkeit

Ermög­li­chung neuer
Geschäfts­mo­delle

Anpas­sungs­ä­hig­keit an geänderte Anforderungen

Anfor­de­rungen an Maschinen

Wichtigstes Merkmal geeig­neter Maschinen ist die Modula­rität. Um SDM in der Produktion zu reali­sieren, muss eine Maschine jeweils für einen bestimmten Bearbei­tungs­vor­gang (z.B. Bohren, Fräsen, Sägen, Stanzen oder Schweißen) optimiert sein. Für jeweils genau einen dieser Vorgänge ist sie mecha­nisch, elektrisch und steue­rungs­tech­nisch optimal ausge­legt und gerüstet.

Dabei sollte das Spektrum bearbeit­barer Ferti­gungs­stücke je Maschine möglichst breit sein. Ebenso sollte der Einsatz nutzbarer Werkzeuge variabel sein und der Werkzeug­wechsel automa­ti­siert ablaufen. Die dazuge­hö­rige Steue­rungs­soft­ware beherrscht die Durch­füh­rung des jewei­ligen Bearbei­tungs­vor­gangs perfekt und kennt dafür alle Eigen­schaften der Maschine – nicht mehr und nicht weniger.

Die moderne Maschine ist zudem offen zu anderen Systemen und Instanzen. Dafür hat sie definierte Schnitt­stellen, über die sie alle relevanten Infor­ma­tionen in struk­tu­rierter Form eines „Digitalen Zwillings“ zur Verfü­gung stellt.

Software Defined Manufacturing - Modulare Maschine
Die moderne Maschine ist leistungs­fähig
und für einzelne Bearbei­tungs­schritte optimiert.

Optimiert auf
einzelne Vorgänge

Varia­bler Einsatz von
Werkzeugen

Offene, definierte
Schnitt­stellen

Anfor­de­rungen an Software

Die zur Umset­zung von Software Defined Manufac­tu­ring notwen­dige intel­li­gente Steue­rung besteht aus gekap­selten Software­mo­dulen. Jede Funktio­na­lität ist jeweils nur in einem Modul vorhanden und wird nach Bedarf genutzt, egal für welche Steue­rungs­funk­tion oder von welcher Maschine.

Die Steue­rungs­soft­ware ist hierar­chisch möglichst „weit oben“ angesie­delt, z.B. in der Cloud oder Edge Cloud. Über standar­di­sierte Schnitt­stellen stehen der Steue­rung dort alle Daten und Infor­ma­tionen sämtli­cher Maschinen und Prozess­schritte zur Verfügung. 

Über die ihr zur Verfü­gung stehenden Daten kann die Software mittels Machine Learning bzw. Künst­liche Intel­li­genz den gesamten Ferti­gungs­pro­zess im Blick behalten, analy­sieren und übergrei­fend optimieren.

Software Defined Manufacturing - intelligente Software
Die intel­li­gente Steue­rung hat gekap­selte Funkti­ons­mo­dule
und optimiert den gesamten Produktionsprozess.

Kopier­bare, gekap­selte
Software­mo­dule

Bedarfs­op­ti­mierte Nutzung von Funktionalität

Daten­ba­sierte Optimie­rung
mit KI & ML 

Möchten Sie weitere Infor­ma­tionen zu Software Defined Manufa­cu­ring oder erste Ideen zur Umset­zung in Ihrem Unternehmen?

Bild von Wolfram Schäfer

Wolfram Schäfer

Geschäfts­führer IT Enginee­ring Software Innovations