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MFG-001 Fertigung Protokoll-Bridge · Industrial IoT
Legacy CNC trifft modernes MES — Protokoll-Bridge in 8 Wochen.
Anonymisiertes, repräsentatives Szenario (DACH · Metallverarbeitung). Umfang und messbare Ergebnisse hängen von Maschine, MES und Integrationsbedingungen ab.
Retrofit
statt Vollersatz
8 Wochen
Implementierung
<50 ms
Timing-Anforderung
RS-232
Legacy-Leitung
Ausgangslage
Eine CNC-Steuerung (Ende 1990er) sollte ein neues MES versorgen. Der Hersteller war nicht mehr am Markt; es gab keine vollständige Protokollspezifikation — nur RS-232-Traffic und Teildokumentation.
Ein Vollersatz bedeutete typischerweise hohe Investitionskosten, lange Lieferzeiten und wochenlangen geplanten Stillstand.
Ziel war eine Drop-in Bridge: für das MES relevante Befehle und Telemetrie, Near-Realtime-KPIs — ohne Firmware-Eingriff an der CNC-Steuerung.
Vorgehen
1
Analyse ca. 2 Wochen
Protokoll-Capture & Mustererkennung
- 48–72 h passives Traffic-Monitoring (RS-232, Y-Kabel)
- Startsequenzen, Prüfsummen und Befehle aus Produktionsbetrieb
- Abgleich mit Teildokumentation (Handbuch, Baujahr)
- Für MES relevante Befehle und Statusmeldungen dokumentiert
2
Entwicklung ca. 5 Wochen
Custom Protocol Bridge
- Node.js-Adapter für dokumentierte Befehlsfamilien
- Parser für ASCII-Frame-Format inkl. Timing <50 ms
- Fehlertoleranz & automatischer Reconnect
- MQTT-Anbindung Richtung MES (REST/API des Kunden)
3
Integration ca. 2 Wochen
MES, Daten & Dashboard
- MQTT-Broker/Adapter und MES-Anbindung
- TimescaleDB für Zeitreihen (OEE, Historie)
- React-Dashboard: Auslastung, Alarme, Reports
- Audit-Trail der für Reporting relevanten CNC-Events
4
Abnahme ca. 1 Woche
Test & Go-Live
- MES-relevante Befehle im Abnahmetest verifiziert
- Latenz im Test innerhalb des Timing-Budgets (<50 ms)
- 4-wöchiger Parallelbetrieb ohne kritische Ausfälle
- Stabile Datenübertragung im Testzeitraum
Architektur
Legacy CNC (RS-232 · proprietär · Ende 1990er)
↓
Protocol Bridge (Node.js · Parser · Reconnect)
↓
MQTT (Broker/Adapter)
↓
MES (REST/API · Aufträge · KPIs)
↓
TimescaleDB + PostgreSQL (Historie · OEE)
↓
React Dashboard (Near-Realtime · Alarme)
Ergebnisse
MES-relevante Befehle in der Abnahme verifiziert — keine CNC-Firmware-Änderung
Timing-Budget <50 ms im Test eingehalten
Parallelbetrieb in einem mehrwöchigen Testfenster validiert
Manueller Reporting-Aufwand reduziert (typisch vorher/nachher)
OEE und Auslastung erstmals im MES/Dashboard sichtbar
Predictive Maintenance als sinnvoller Folgeschritt
Umsetzung in Wochen statt typischer Monate beim Vollersatz
Geplanter Stillstand deutlich geringer als bei Neumaschine
Eingesetzte Technologien
Passive Protocol AnalysisTraffic CaptureNode.jsMQTTMES IntegrationTimescaleDBPostgreSQLReactDocker
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