Auf die Schnelle

Das Wesentliche in 20 Sek.

  • Asset Tracking in der Fertigung steigert Wertschöpfung
  • Über 100 Use Cases bereits identifiziert
  • omlox aggregiert als Middleware die Positionsdaten verschiedenster Systeme
  • Standardisierte APIs sorgen für Unabhängigkeit und Transparenz

Gerade in den letzten Monaten zeigte die Corona-Epidemie deutlich die Schwächen der bisherigen Lieferketten auf. Selbst eigentlich gut aufgestellte internationale Unternehmen standen plötzlich vor leeren Lagern, hatten mit Stillstand in der Produktion zu kämpfen und mussten Maschinen und Anlagen abschalten. Angesichts des hohen Vernetzungsgrades moderner Produktionsprozesse wurde sehr deutlich, dass Echtzeitdaten essenziell sind, um der Marktdynamik in Zeiten der Corona-Pandemie zu begegnen. Zwar gibt es verschiedene Ortungstechnologien, etwa Funksignale oder Licht-, Kompass- oder Bewegungssensoren, jedoch fehlte bisher ein einheitlicher Standard. Dabei sind Echtzeit-Ortungsdaten die Basis für Transparenz in den Lieferketten – bis in die Werkshallen an die Maschinen. Unabhängig vom Pandemiegeschehen gewinnen Echtzeitdaten an Bedeutung. Mit ihnen lassen sich fahrerlose Transportsysteme in der Fertigung genauer aufeinander abstimmen, Räume effizienter ausnutzen beziehungsweise Maschinen und Ausrüstung effektiver einsetzen. Letztendlich trägt dies auch zu mehr Transparenz in den Arbeitsabläufen bei.

Omlox im VIdeo

omlox im Einsatz mit einer Maschine bei der Trumpf GmbH.

omlox ermöglicht, Werkstücke, Paletten Pakete oder ein FTS zu orten und über eine einheitliche Schnittstelle in unterschied-lichsten Tools anzuzeigen – über Technologie- und Hersteller-grenzen hinweg. Trumpf

Über die verschiedenen Ortungstechnologien eine gemeinsame Lösung zu finden, ist alles andere als einfach: Jede Produktionsstätte besitzt eine unglaubliche Menge an bewegten Objekten, beispielsweise Material-Träger (Paletten, Kegs, Behälter) Werkzeuge, Menschen, Transportausrüstung. Es wäre ausgesprochen hilfreich, wenn sich diese ‚Assets‘ zu vernünftigen Kosten nachverfolgen lassen. Doch dies gelingt nur, wenn ein gemeinsamer Standard existiert, der eine vollständige Interoperabilität ermöglicht und auch investitionssicher ist. Der offene Ortungsstandard omlox, von inzwischen mehr als 60 Unternehmen unterstützt, wird diese Probleme beheben.

Was die PNO mit Omlox zu tun hat

Wofür omlox eigentlich steht, warum die PNO die Internationalisierung vorantreiben soll und welche Rolle OPC UA als Schnittstelle zu Applikationen spielt – diese und weitere Fragen beantworten PI-Vorstandsvorsitzenden Karsten Schneider und Dr. Matthias Jöst, Leiter der omlox-Gruppe bei PI im Interview mit der IEE

Standort-Informationen konsolidieren

Die Positionsbestimmung von Objekten an sich ist nichts Neues; die Ortung gelingt heute dank globaler Navigationssatellitensysteme wie GPS, Glonas, Compass oder Galileo immer genauer. Aber: Dies gilt nicht für Anwendungen in Innenräumen. Diese Lücke schließen wiederum Technologien wie Wi-Fi, Bluetooth, UWB, RFID oder Visual Light Communication. Inzwischen sind sie auch in vielen Anwendungen im Einsatz, haben aber häufig entweder mit Ungenauigkeiten bei der Ortung (Auflösung), einem hohen Energieverbrauch oder mangelnder Inter­operabilität zu kämpfen. Generell gibt es drei Möglichkeiten, in welcher Form die Technologien zur Indoor-Lokalisierung zum Einsatz kommen, als:

  • Client-basiertes Setup, bei dem Positionen auf mobilen Geräten berechnet werden.
  • Peer-to-Peer-Setup: Hier werden lediglich relative Positionen der Geräte berechnet. Eine zentrale Infrastruktur ist nicht erforderlich. Diese Lösung geht jedoch auf Kosten der Genauigkeit.
  • Infrastrukturbasiertes Setup: Hier werden die Positionen auf einem zentralen Gerät und über eine feste drahtlose Infrastruktur berechnet.

omlox verfolgt den Infrastruktur-basierten Ansatz. Dieses Setup bietet zum einen ein spezifischeres Mittel zur Umsetzung der Anforderungen laut Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) und erleichtert zum anderen weiterführende Analysen, etwa zur Optimierung räumlicher Prozesse.

Standardlösungen gesucht

Use Cases für omlox.

Über 100 Use Cases wurden bereits identifiziert, in denen Positionsdaten von Material-beständen, Komponenten, Werkstück-Trägern helfen, die Fertigungsprozesse zwischen den Arbeitsschritten zu verbessern. Profibus International

In den vergangenen Jahren wurden proprietäre Ortungstechnologien wie anbieterspezifische Ultrabreitband-Lösungen (UWB) zur Objektverfolgung in der Fertigung oder optische Sensoren an fahrerlosen Transportsystemen implementiert. Viele Unternehmen tun sich allerdings schwer, eine nahtlose und einheitliche Verfügbarkeit der Ortungsdaten sicherzustellen.

Nahtlos heißt, dass Ortungsdaten nicht allein für ausgewählte Anwendungen und nicht nur in bestimmten Bereichen zur Verfügung stehen. Einheitlich heißt: Ortungsdaten in ein einziges Koordinaten-Referenzsystem zu überführen, damit sie in vernetzten Anwendungen wie im Supply Chain Management genutzt werden können.

Angesichts des Spektrums der verfügbaren Technologien, der verschiedenen Setup-Möglichkeiten sowie der Vielzahl potenzieller Anbieter haben sich Lösungen zu Positionsbestimmung in Innenräumen zu einem weiten, breit gefächerten Feld ent­wickelt. Von einer Standardisierung sind die Hersteller derzeit also noch weit entfernt.

Nahtlose und einheitliche Integration

Überblick der Systemarchitektur von omlox.

Positionsdaten zentralisiert: Der omlox Hub aggregiert die Positionsdaten aus beliebigen Lokalisierungstechnologien wie RFID, GPS, UWB oder BLE und stellt sie über ein API beliebigen Applikationen zur Verfügung. Profibus International

Der cyber-physische Ortungsstandard omlox ist ein breit angelegtes, offenes und herstellerübergreifendes Ökosystem. Über omlox lässt sich einheitlich und nahtlos auf Ortungsdaten im Rahmen einer technologie-, ansatz- und anbieterübergreifenden Lösung zugreifen. Die omlox core zone garantiert Interoperabilität im UWB-Bereich auf Basis offener Schnittstellen. Bei UWB handelt es sich um einen Funkstandard für den Nahbereich, der bei der Indoor-Lokalisierung in Fabriken zum Einsatz kommt. Ultrabreitband ist besonders robust und gewährleistet – über Hindernisse hinweg und trotz metallischer Reflektionen – die präzise Lokalisierung von Material und Aufträgen sowie die Navigation von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) und Drohnen.

Die omlox core zone stellt die Infrastruktur bereit, um verschiedene Hardware unterschiedlichster Hersteller zu integrieren. Vergleichbar ist die omlox core zone etwa mit einem WLAN-Netzwerk zu Hause, mit dem sich Mobiltelefone, PCs, Drucker, Fernseher einfach verbinden lassen.

Ergänzend dazu gibt es einen omlox-Hub. Diese Software verbindet verschiedene Lokalisierungstechnologien wie UWB, RFID, 5G, Bluetooth sowie die klassischen Ortungstechnologien im Freien. Der omlox-Hub integriert alle ortsbezogenen Daten, bringt sie in ein einheitliches Koordinatensystem und ermöglicht damit, dass die übergelagerte Software nur einmal entwickelt werden muss.

Offene Architektur schafft griffige Ansatzpunkte für alle

Für jede Standort-Transparenz oder jeden standortbezogenen Service werden vier Elemente benötigt:

  • Identifikator
  • Infrastruktur
  • XYZ-Integration
  • Anwendungen

Der Identifikator erkennt auf eine bestimmte Art und Weise das bewegliche Objekt. Bei einzigartigen Objekten könnte das per Bilderkennung geschehen. In der Praxis überwiegen jedoch ähnliche Objekte, für die ein eindeutiger Identifikator benötigt wird, zum Beispiel ein Barcode, Funkmodul oder RFID-Chip.

Die Infrastruktur überträgt die Informationen des beweglichen Objekts und stellt den Ortsbezug her.

Die XYZ-Integration: Ortsgebundene Objekte besitzen ein eigenes Koordinatensystem, allerdings müssen sie auch interagieren. Daher müssen gemeinsame Koordinaten in der Smart-Factory definiert werden.
Mit solchen Standortdaten lassen sich dann eine Vielzahl von Anwendungen ausführen wie Navigieren, Verfolgen, Weiterleiten, Analysieren, Warnen.

Unabhängig vom Hersteller

omlox sorgt für eine lückenlose Verfolgung aller Assets. Dafür werden Standards in der cyber-physischen Lokalisierungswelt definiert, indem die Schnittstellen zwischen den einzelnen Elementen festlegt werden:

  • Das Air-Interface zwischen Identifikator und Infrastruktur für eine physikalische Referenz
  • Die API zwischen Infrastruktur und XYZ-Integration zur Aufnahme beliebiger Standortdaten
  • Die API zwischen XYZ-Koordinatensystem und Anwendungen, damit beliebige weitere Anwendungen ergänzt werden können.

Dieser Aufbau ermöglicht es den Benutzern, ihre Ortungslösung völlig herstellerunabhängig aufzusetzen. Jedes mobile omlox-Gerät kann von jedem Hersteller in der omlox-Infrastruktur geortet werden. Gleiches gilt für den omlox-Hub oder andere Standortapplikationen, die die omlox-Spezifikation erfüllen.

In der Praxis wird der omlox-Tag nur noch am Träger (FTS, Palette, Gitterbox) angebracht und ein Cloud Location Service hält den Supply-Chain-Manager, Werker oder Staplerfahrer über Status und Position seiner Lieferungen oder Fahraufträge draußen auf dem Werksgelände wie auch drinnen im Lager oder in der Fertigung auf dem Laufenden – in Echtzeit.

Tracking & Tracing ohne Grenzen

omlox schafft eine neue Art von Transparenz im Unternehmen und der Prozesse. Selbst Nebenprodukte in der Lieferkette lassen sich damit verfolgen, was sowohl eine verbesserte Recycling-Rate und Effizienzsteigerung ermöglicht und gleichzeitig eine nachhaltige globale Wirtschaft unterstützt.

Damit omlox schnell den Weg in die Praxis findet, wurde die Technologie in das Portfolio von Profibus & Profinet International (PI) integriert. PI hat mehr als 30 Jahre Erfahrung in der anwenderorientierten Entwicklung und erfolgreichen weltweiten Vermarktung von Technologien. Vorteile ergeben sich zum Beispiel aus der Nutzung von etablierten weltweit vernetzten Strukturen sowie aus einem bewährten Regelwerk für die Arbeit in Gremien, die Handhabung von Patenten und Copyrights sowie die Nutzung der bestehenden Kontakte der Regionalen PI Associations, Competence Center und Training Center zu den Industrieunternehmen der Regionen. Dabei ist und bleibt die omlox-Technologie – wie IO-Link auch – technologisch von Profibus und Profinet unabhängig. Version 1.0 des Ortungsstandards ist verfügbar, erste omlox-fähige Software- und Hardwarelösungen der beteiligten Unternehmen wurden bereits vorgestellt.