Nominierung Produkte des Jahres 2024

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Kistler Instrumente: AkvisIO IME

AkvisIO IME von Kistler ist eine webbasierte Softwarelösung zur Synchronisierung, Visualisierung und Analyse hochaufgelöster Sensordaten aus dem Spritzgießprozess. Sie ist nominiert im Wettbewerb um die Produkte des Jahres 2024 in der Kategorie 2: Robotik und Automatisierung.

AkvisIO IME (Injection Molding Edition) © Kistler

AkvisIO IME fungiert als lokal installierte Serveranwendung in der kundenseitigen Produktionsumgebung. Sie fungiert als ergänzender Baustein zum Prozessüberwachungs- und -regelsystem ComoNeo und dient als Datenbanklösung zur langfristigen Speicherung von Sensordaten im Spritzgießprozess. Zudem bietet sie weitergehende Analyse- und Visualisierungsmöglichkeiten. Hierzu wurde AkvisIO IME vollständig neu entwickelt. Dabei wird eine moderne und service-orientierte Architektur fokussiert, sodass das System modular erweiterbar und für jegliche Produktionsumgebung integrierbar ist.

Nach der Installation auf einem lokalen Server steht dem Nutzer eine webbasierte Benutzeroberfläche zur Verfügung, die im Java-Script-Framework React aufgesetzt wurde und Elemente der Kistler-eigenen SkyBase UI nutzt. Dadurch erscheint das User Interface vertraut und sorgt für eine durchgängige User Experience über die unterschiedlichen System- und Softwarelösungen von Kistler hinweg. Dies gilt wie gewohnt für die Prozesseinrichtung an der Maschine mittels ComoNeo oder ComoScout und nun auch für die spätere Datenanalyse in AkvisIO. Im Hintergrund agieren viele Services zur zyklusweisen Synchronisation der Prozess- und Werkzeugdaten, zur Speicherung in einer performanten Datenbank wie auch zum Datenzugriff und zur Visualisierung. Zur einfachen Handhabung werden diese Services unter den Windows-Systemdiensten registriert und im Hintergrund des Servers ausgeführt.

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© Kistler

Herausforderung Datenanalyse

Die besondere Herausforderung der Verarbeitung zeigt sich in der Charakteristik der erfassten Daten. Hierbei handelt es sich um hochaufgelöste Kurvendaten zu beispielsweise Werkzeuginnendruck und -temperatur. Auch Maschinendaten wie Schneckenweg und Hydraulikdruck können hochaufgelöst für jeden Spritzgießzyklus erfasst und analysiert werden. Durch das komplexe Zusammenspiel verschiedener Services in AkvisIO IME ist es dem Anwender möglich, verschiedene Kistler-Geräte (ComoNeo, ComoScout) in der Produktion per Netzwerkadresse als Datenquelle zu registrieren, Werkzeuge zu managen und Prozessdaten zu visualisieren.

Um auch in hochflexiblen Produktionen den Überblick zu behalten, können Produktionen geräte- und produktionsübergreifend verglichen und Ausschussursachen nachverfolgt werden. Auch die Anbindung an weitere datenverarbeitende Systeme ist durch den einfachen Datenexport oder die REST-konforme OData-Schnittstelle gewährleistet, sodass sich AkvisIO nahtlos in die Systeme des Kunden eingliedert. Gegenüber Wettbewerbsprodukten im Feld der tiefergehenden Prozessdatendokumentation, -analyse und -optimierung punktet AkvisIO vor allem mit Flexibilität bezüglich Integration und Datenaustausch und der von ComoNeo gewohnten User Experience – etwa durch ein modernes Erscheinungsbild, intuitiv und effizient in Navigation und Darstellung.

Bei AkvisIO IME handelt es sich um eine vollständige Neuentwicklung auf einer modular erweiterbaren Systemarchitektur. Viele Funktionen der Vorgängerlösung ComoDataCenters mussten neu erdacht und in die skalierbare Architektur von AkvisIO integriert werden. Dadurch war es möglich, die Software bereits in der Entwicklungsphase auf die Anforderungen künftiger Module bestmöglich vorzubereiten. Anwender können somit weiterhin auf bekannte Funktionen vertrauen und auf innovative datenbasierte Lösungen zur qualitätsorientierten Prozessüberwachung durch die integrierte AI/ML Engine gespannt sein.

Während das Erfassen zyklusbezogener Kennwerte der Spritzgießproduktion insbesondere über Schnittstellen wie OPC UA kaum eine Herausforderung darstellt, fokussiert Kistler mit AkvisIO die Verarbeitung hochaufgelöster Zeitreihendaten. Die Kistler-Messsysteme geben verlässliche Einblicke in den Zustand des Fertigungsprozesses und lassen Rückschlüsse auf die Prozess- und Bauteilqualität zu. So können beispielsweise Referenzkurven zu stabilen Betriebspunkten einfach erstellt und mit den Auswertesystemen an den Fertigungsmaschinen synchronisiert werden. Im Zusammenspiel mit ComoNeo ermöglicht AkvisIO durch Ausgleich von Prozessschwankungen den effizienten Einsatz von Rezyklaten und dient außerdem als Tool zur gezielten Optimierung des Energieverbrauchs im Spritzgießprozess.

Die zu übermittelnden und zu speichernden Datenmengen können dabei anspruchsvoll sein, AkvisIO beherrscht den Umgang damit. Die Systemarchitektur garantiert diese Verlässlichkeit. Die Zeitreihendaten für zahlreiche Signale je Spritzgießzyklus – egal ob Werkzeugsensorik oder Maschinensignal – werden auch über die Vielzahl an Fertigungszellen einer hochautomatisierten Produktion hinweg stabil synchronisiert und gespeichert. Das effektive Zusammenspiel der einzelnen Services befähigt AkvisIO dazu, als Single-Source-of-Truth qualitätsrelevante Daten verschiedener Datenquellen zusammenzutragen und bereitzustellen. Ausgehend vom komplexen Anwendungsfall hochfrequenter Zeitreihendaten können in Zukunft auch zyklusbezogene Daten einfach ergänzt werden, indem die Spritzgießmaschine durch Angabe der Netzwerkadresse selbst zur Datenquelle wird. Die Bereitstellung konsistenter und synchronisierter Daten kann in AkvisIO durch einen eigenen Matching-Algorithmus gewährleistet werden. Neben den erfassten Prozessdaten müssen auch die Nutzer-Interaktionen überwacht und gemanagt werden, um insbesondere die hohen Sicherheitsanforderungen im Medical-Sektor zu bedienen. Zusammen mit dem integrierten Role Management und dem Authentifizierungsservice, der eine direkte Anbindung an das unternehmensinterne Lightweight Directory Access Protocol (LDAP) ermöglicht, wird AkvisIO so schlussendlich zum Unterstützer jeglicher Auditierung.

Die webbasierte Softwarelösung AkvisIO IME von Kistler, nominiert in der Kategorie 2: Robotik und Automatisierung. Hier geht es direkt zur Abstimmung.

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