Optisches Inspektionssystem für Brückenkrane mit MES-Schnittstelle
Unternehmensstandard für die Datenschnittstelle zwischen KI-Bildverarbeitungssystem für Brückenkrane und MES veröffentlicht – Plug-and-Play für das Anlagenmanagement. Die vom KI-gestützten optischen Inspektionssystem für Brückenkrane erzeugten Erkennungsdaten entfalten ihren vollen Nutzen erst dann, wenn sie effizient an das Manufacturing Execution System (MES) und übergeordnete Managementplattformen angebunden werden – erst dann werden sie vom isolierten Alarmtool zur Datendrehscheibe in der Produktionssteuerung.
Die vom KI-gestützten optischen Inspektionssystem für Brückenkrane erzeugten Erkennungsdaten entfalten ihren vollen Nutzen erst dann, wenn sie effizient an das Manufacturing Execution System (MES) und übergeordnete Managementplattformen angebunden werden – erst dann werden sie vom isolierten Alarmtool zur Datendrehscheibe in der Produktionssteuerung. Kelude Schwerindustrie hat den Unternehmensstandard für die Datenschnittstelle zwischen KI-Bildverarbeitungssystem und MES offiziell veröffentlicht und in Kraft gesetzt. Der Standard definiert die Protokollformate, Datenübertragungsspezifikationen und Sicherheits- und Zertifizierungsanforderungen für zwölf standardisierte Datenschnittstellen zwischen der KI-Bildverarbeitungsplattform und den kundenseitigen MES-Systemen. Seit der Einführung des Standards konnte die durchschnittliche Anbindungsdauer für neue MES-Kunden von fünf auf zwei Tage verkürzt werden – ein Plug-and-Play-Erlebnis bei der Integration.
Hintergrund der Normenentwicklung
Bei der Öffnung der PHM-Schnittstelle für prädiktive Wartung von Brückenkranen und der Datenanbindung an 30 MES-Hersteller zeigte sich, dass die Schnittstellenspezifikationen der einzelnen MES-Anbieter stark voneinander abweichen. Dadurch war für jede neue Kundenanbindung ein erheblicher Aufwand an kundenspezifischer Entwicklungsarbeit erforderlich. Durch die Vereinheitlichung der Schnittstellenspezifikationen überführt der Standard die Datenanbindung zwischen KI-Bildverarbeitungssystem und MES vom Einzelanfertigungsmodell (1:1-Individualentwicklung) in ein Standardprodukt-Liefermodell.
Die zwölf standardisierten Datenschnittstellen
Die zwölf Schnittstellen lassen sich nach Datenfluss und Funktion in drei Kategorien gliedern. Die Kategorie der Erkennungsergebnis-Schnittstellen umfasst die Echtzeiterkennungs-Push-Schnittstelle im JSON-Format mit Feldern für Bounding-Box-Koordinaten, Objektklasse, Konfidenzwert und Zeitstempel. Zur Kategorie der Gerätestatus-Schnittstellen gehört die Schnittstelle zur Gerätegesundheitsbewertung mit einer Skala von 0 bis 100, die auf einer mehrdimensionalen Parameterfusion basiert und alle fünf Minuten aktualisiert wird. Die Kategorie der Alarm- und Aktionsschnittstellen unterstützt die Echtzeit-Übermittlung von Alarmereignissen; das MES kann basierend auf der Alarmklasse automatisch Wartungsaufträge generieren.
Umsetzungsergebnisse und Kundenfeedback
Seit der Einführung wurde der Unternehmensstandard bei der Datenanbindung von 18 Neukunden in Betrieb genommen. Vor der Standardisierung waren pro Neukunde durchschnittlich etwa zwei Arbeitstage für die technische Angebotsabstimmung sowie rund drei Arbeitstage für die individuelle Entwicklung erforderlich – insgesamt also etwa fünf Arbeitstage. Nach der Standardisierung erfolgt die Anbindung und Inbetriebnahme der kundenseitigen MES-Systeme gemäß den standardisierten Schnittstellenspezifikationen; in den meisten Fällen kann die gemeinsame Abnahme innerhalb eines Arbeitstages abgeschlossen werden.
Häufige Fragen (FAQ)
F: Worin unterscheidet sich der Unternehmensstandard von der bereits geöffneten PHM-API?
A: Der Unternehmensstandard ist die technische Spezifikation und der Umsetzungsleitfaden für die PHM-API. Die PHM-API ist die konkrete Implementierung des Standards – sie stellt RESTful-API-Endpunkte bereit, die direkt vom MES aufgerufen werden können, und folgt dabei den im Standard definierten Schnittstellenprotokollen und Datenformaten. Der Unternehmensstandard ist vergleichbar mit dem Architekturplan eines Gebäudes, die PHM-API mit dem nach diesem Plan errichteten Haus. MES-Hersteller konsultieren bei der Anbindung zunächst den Unternehmensstandard, um die Schnittstellenspezifikation zu verstehen, und rufen anschließend die PHM-API für den tatsächlichen Datenaustausch auf.
F: Ist der Unternehmensstandard auch für andere Anbieter von KI-Bildverarbeitungssystemen der Branche zugänglich?
A: Der Unternehmensstandard ist derzeit ein interner Standard und nicht zur externen Nutzung freigegeben. Über das Technische Komitee für Hebezeuge beim nationalen Normungsinstitut wurde jedoch angeregt, die Schnittstellenspezifikationen des Standards in die laufende Überarbeitung von GB/T 28264-2017 aufzunehmen. Sollten die Schnittstellenbestimmungen übernommen werden, würden sie zum branchenweit geltenden Standard und die Dateninteroperabilität zwischen KI-Bildverarbeitungssystemen und MES in der Brückenkran-Branche von einer herstellerspezifischen Insellösung zu einer vereinheitlichten Spezifikation weiterentwickelt.
F: Müssen Bestandskunden mit bereits abgeschlossener Anbindung ihre Systeme nach dem neuen Standard umrüsten?
A: Bestandskunden mit bestehender Anbindung sind vom neuen Standard nicht betroffen; die bisherigen Anbindungslösungen bleiben vollumfänglich gültig. Für Kunden, die eine Migration wünschen, bietet die Plattform einen nahtlosen Migrationspfad: Neue und alte Schnittstellen laufen während eines dreimonatigen Migrationsfensters parallel, sodass der Kunde den Umstieg ohne Unterbrechung des laufenden Betriebs zeitlich flexibel durchführen kann. Die Migrationsumstellung wird vom technischen Team kostenlos unterstützt.
F: Werden in Zukunft weitere Datenschnittstellen für KI-basierte Sichtprüfungsmodule in den Standard aufgenommen?
A: Die aktuelle Version umfasst die Datenschnittstellen der beiden bereits produktiv eingesetzten KI-Erkennungsmodule für Sicherheitsüberwachung und Drahtseilprüfung. Die Datenschnittstellen für die drei Module Lastpositionierung, Schweißnahtprüfung und visuelles SLAM sind für eine Standarderweiterung bis Ende 2026 geplant. Die Erweiterung erfolgt kompatibilitätsorientiert: Neue Schnittstellen beeinflussen weder Definition noch Funktion der bestehenden Schnittstellen, und bereits angebundene MES-Systeme müssen aufgrund der Standarderweiterung keinen Bestandscode anpassen.
