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Message to Anywhere (M2A)

11.07.2003


Neue Software-Technologien bieten hervorragende Konzepte zur universellen und mobilen Anlagensteuerung. Das Problem: Bisherige Anwendungen scheiterten am Beweis ihrer Praxistauglichkeit. Jetzt wird das universelle und mobile Kommunikationsframework M2A "Message to Anywhere" in Hightech-Branchen realisiert. Ob es sich am Markt behaupten kann, zeigt die mobile Ansteuerung von analytischen Laborgeräten und prozessierenden Equipments aus der Halbleiterfertigung.



Jederzeit und an jedem Ort alle notwendigen Informationen zu erhalten - unabhängig von verwendeten Ein-/Ausgabegeräten, Betriebssystemen oder Technologien - ist der Wunschtraum jedes Managers und Prozessverantwortlichen. Der Nutzen für die Industrie ist eindeutig: Entscheidungen könnten sofort und fundiert durch vollständige Informationsversorgung gefällt werden. Die langen Integrationszeiten von Anlagen, Geräten und Applikationen in bestehende IT-Infrastrukturen würden entfallen und Kompatibilitätsprobleme wären nicht mehr existent.

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Umso erstaunlicher scheint es, dass gegenwärtig die auf dem Markt angebotenen Frameworks in der Industrie keine Akzeptanz finden. Dafür gibt es mehrere Gründe. Ein Grund ist sicherlich in der hochkomplexen Produktion heutiger Firmen zu suchen. Die Verwendung von Prototypen bzw. nichtverifizierter und nichtvalidierter Software würde ein zu großes Risiko darstellen. Die Kosten für eine stillstehende Produktion wären fatal. So verursacht in der Halbleiterfertigung ein Produktionsausfall von nur wenigen Minuten Verluste im fünfstelligen Euro-Bereich. Anwendungen müssen also ihre Praxistauglichkeit garantieren.

Zum anderen: Wer z. B. in der Mikroproduktion das Equipment in ein Manufacturing-Execution-System (MES) integrieren will, muss 30 Tage investieren. Dieser problematische Zeit- und Kapitalaufwand kommt dadurch zustande, dass die Ansteuerung nicht universell funktioniert. Die Equipment-Hersteller bieten nur einen Quasi-Standard (SEMI, SECS, GEM) an, der durch proprietäre Erweiterungen ausgehebelt wird.

Eine weitere Anforderung an die Software zeigt sich bei der Reinstproduktion. Durch eine mobile Ansteuerung der Anlagen wird diese deutlich flexibler. So müssen sich Laborarbeiter wesentlich seltener umkleiden, da von jedem beliebigen Ort aus eine im Reinraum befindliche Anlage angesteuert werden kann. Die Zeiteinsparungen belaufen sich leicht auf einige Arbeitsstunden im Monat. Außerdem wird das Risiko der Kontamination bei dem zu fertigenden Produkt verringert. Innerhalb biotechnischer Labore kann die Gefahr einer Kontamination des Laborarbeiters durch gesundheitsschädliche oder sogar lebensbedrohliche Substanzen mit Hilfe der mobilen Ansteuerung entscheidend begrenzt werden.

Ein vom Fraunhofer IPA entwickeltes modulares und integratives Software-Produkt berücksichtigt die genannten Anforderungen: Durch "M2A-Kommunikationsframeworks" können Unternehmen ihre Applikationen, Anlagen und Equipments einheitlich und mobil ansteuern. Das Framework besteht aus einer Kommunikationsschicht, die allen aktuellen Standards entspricht und besonders die Ankopplung von mobilen Endgeräten unterstützt. Durch das Busy-and-Run-Prinzip ist keine Installation von Software auf dem Endgerät notwendig. Ein generischer Adapter ermöglicht die schnelle Anbindung von Anlagen und Equipments direkt an die Kommunikationsschicht. Die Anbindung ist durch eine einfache Konfiguration unter Zuhilfenahme der Service-Description-Markup-Language (SDML) möglich. Eine Visualisierungskomponente, unabhängig vom Ein-/Ausgabegerät, bildet direkt das semantische Modell des generischen Adapters ab. Weitere Vorteile von M2A sind die Transparenz aller Daten, die konsistente Datenhaltung, der schnellere Wechsel zwischen unterschiedlichen Prozessschritten, die weltweite FAB-Steuerung und die Web-basierte Wartung von Anlagen und Geräten.

Das M2A-Kommunikationsframework wurde vom VDI/VDE-IT empfohlen und wird innerhalb eines InnoNet Verbundprojekts vom Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) weiterentwickelt. Fünf kleine und mittelständische Firmen aus High-Tech- Branchen entwickeln zusammen mit dem Fraunhofer IPA ein am Markt akzeptiertes und validiertes Software-Produkt. Bei Endanwendern in der Mikroproduktion und in der Labortechnik wird durch die Integration des M2A-Kommunikationsframeworks ein durchgängiges Konzept geschaffen. An der Entwicklung sind folgende Firmen beteiligt: trustsec GmbH, acp-IT AG, acp GmbH, Qualitype AG, Systema GmbH.

Die Vorführung des M2A-Prototyps fand hohe Akzeptanz auf den Messen Semicon 2002 und 2003 sowie auf der Systems 2002.


Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dipl.-Inf. Gerald Knoll
Telefon: 0711/970-1604, E-Mail: gerald.knoll@ipa.fraunhofer.de
Dipl.-Ing. Frank Bölstler
Telefon: 0711/970-1151, E-Mail: frank.boelstler@ipa.fraunhofer.de

Dipl.-Ing. Michaela Neuner | idw

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