Die Automatisierungspyramide ist im Produktionsumfeld seit Langem Standard – auch in der Lebensmittelindustrie. Neue IT-Architekturen darin abzubilden, wird allerdings immer schwieriger. Vieles lässt sich nicht mehr hierarchisch darstellen wie in der Automatisierungspyramide. Peter Hofmann, Manager Innovation bei MPDV: „Ein wesentlicher Nachteil der Pyramidendarstellung ist, dass immer nur direkt benachbarte Schichten miteinander kommunizieren – und das meist in proprietären Protokollen. Heutzutage hat die Vernetzung deutlich zugenommen, etwa, um in der Lebensmittelindustrie Qualitätsdaten in Echtzeit zu erfassen und auszuwerten, sodass dieses Kommunikationsprinzip nicht mehr zielführend ist.“ Deswegen titelte die Fachpresse schon oft: „Automatisierungspyramide hat ausgedient“.

Von der Pyramide zur Wabe
Experten schlagen daher vor, den Nachfolger der Pyramide als Netz aufzubauen, in dem jeder mit jedem reden kann. Damit wird das Ziel einer hierarchiefreien Kommunikation erreicht. Die neue Herausforderung dabei: Die Zahl der Schnittstellen steigt exponentiell. Wenn sich jedes System und jedes Gerät mit anderen verbinden kann, sind sehr viele Verknüpfungen nötig. Erschwerend kommt hinzu: Ein omnipräsentes Standardprotokoll gibt es nicht. Das bedeutet: Besonders in der Lebensmittelherstellung, wo Produktionslinien oft umgestellt werden müssen und Anlagen verschiedener Hersteller miteinander kommunizieren sollen, ist eine steigende Schnittstellenanzahl eine große Herausforderung. Dafür ist eine zentrale Plattform, eine Drehscheibe nötig.

Mit der Manufacturing Integration Platform (MIP) hat MPDV diesen Weg bereits vor einigen Jahren eingeschlagen. Hofmann erläutert dazu: „Das Prinzip ist so einfach, wie genial: Alle Systeme und Devices kommunizieren mit der MIP. Damit gibt es jeweils nur eine Schnittstelle, die obendrein auch noch standardisiert ist.“ Soll ein weiteres System oder Device angebunden werden, wird eine weitere Schnittstelle etabliert und die Komplexität löst sich auf.

Ein modernes Architekturmodell entsteht
Für die visuelle Abbildung des neuen Betrachtungsmodell wählten die Experten von MPDV eine mehrschichtige Wabenkonstruktion, von Bienen inspiriert. Sie eignet sich auch für die Darstellung hochdynamischer, regulierter Prozesse in der Lebensmittelindustrie: Die kompakte Bauform steht für die Reduktion von Schnittstellen in der Produktions-IT – ein Vorteil, wenn es um Anpassungen und Rückverfolgbarkeit im Food-Segment geht. MPDV nennt das neue Modell „Smart Factory Hive“.

Es besteht aus vier Schichten:

–       Data/Shopfloor: Hier sind alle Datenlieferanten angesiedelt, zum Beispiel Sensoren zur Temperaturüberwachung, Anlagen für die Reinigungszyklen oder Systeme zur Chargenrückverfolgung. Es können auch Aggregationsplattformen sein, wie Systeme auf Basis des Industrial Internet of Things (IIoT).

–       Integration: Sollen Daten verarbeitet, verteilt oder analysiert werden, sorgt die Integrationsplattform dafür, dass jeder die benötigten und für ihn autorisierten Daten bekommt.

–       Applications: Jede Art von Anwendung der Produktions-IT, etwa Rezepturmanagement, Chargenverfolgung oder Produktionsplanung, ist auf dieser Schicht zu Hause.

–       User Groups: Die einzelnen Benutzergruppen im Unternehmen, vom Anlagenbediener über die Qualitätssicherung bis zur Betriebsleitung, sind der obersten Schicht zugeordnet. Jeder Benutzer kann auf seine Anwendungen und ihm zugewiesenen Daten zugreifen.

Foto: MPDV / Adobe Stock