Effiziente Kommunikation in der Qualitätssicherung: Die Bedeutung von MQTT für CAQ-Systeme
In einer Zeit, in der die Fertigungsindustrie zunehmend durch digitale Transformation geprägt ist, stehen Unternehmen vor der Herausforderung, innovative Technologien zu adaptieren, die nicht nur ihre Produktionsprozesse optimieren, sondern auch die Qualitätssicherung verbessern. Eine solche Technologie, die in diesem Kontext immer mehr an Bedeutung gewinnt, ist MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). Als leichtgewichtiges Messaging-Protokoll ermöglicht MQTT eine effiziente und zuverlässige Datenkommunikation zwischen Geräten und Systemen. Die Integration von MQTT in Computer-Aided Quality (CAQ)-Systeme, wie unser QM.CAQ, bedeutet einen wichtigen Schritt zur Verbesserung und Beschleunigung der Qualitätssicherungsprozesse in der Fertigungsindustrie.
Was ist MQTT?
MQTT ist für seine Effizienz in Umgebungen mit beschränkter Bandbreite und für Geräte mit geringen Rechenkapazitäten konzipiert. Es nutzt das sogenannte Publish-Subscribe-Modell, um Nachrichten zwischen Geräten zu übertragen, was es besonders vorteilhaft für die Anwendung in der industriellen Fertigung macht. Das Publish-Subscribe-Modell ermöglicht eine entkoppelte Kommunikation zwischen den Nachrichtenquellen (Publishern z.B. Messsysteme) und den Nachrichtenempfängern (Subscribers). Publisher senden Nachrichten zu bestimmten Themen, ohne die spezifischen Empfänger zu kennen. Die Subscriber abonnieren Themen, die sie interessieren, und erhalten automatisch Nachrichten (z.B. Messdaten), die unter diesen Themen veröffentlicht werden. Dieses Modell erlaubt eine flexible und skalierbare Architektur, da neue Publisher oder Subscriber hinzugefügt werden können, ohne die Gesamtkonfiguration eines Systems ändern zu müssen. Es unterstützt somit eine effiziente und zielgerichtete Datenverteilung, die sich ideal für die dynamischen Anforderungen der Qualitätsüberwachung und -steuerung in der Fertigung eignet.
Weitere Informationen: mqtt.org
Vorteile MQTT
Im Vergleich zu anderen Kommunikationsprotokollen wie z.B. HTTP, das auf einem Request-Response-Modell basiert, bietet MQTT eine Reihe von Vorteilen, die es besonders für die Anforderungen der Qualitätssicherung geeignet machen:
- Geringer Overhead:
MQTT minimiert den Datenaustausch und spart damit Bandbreite, was in Produktionsumgebungen mit zahlreichen Sensoren und Geräten von großem Vorteil ist. - Zuverlässige Datenübertragung:
Das Protokoll gewährleistet eine stabile Kommunikation auch in Netzwerken mit variabler Qualität, was für die Überwachung und Steuerung von Qualitätsprozessen kritisch ist. - Einfache Skalierbarkeit und Integration:
Die Fähigkeit von MQTT, neue Geräte leicht ins Netzwerk zu integrieren, erleichtert die Erweiterung und Anpassung von Qualitätssicherungssystemen.
Praxisbeispiel
Lasermesssystem via MQTT mit QM.CAQ
Wie die Integration des MQTT-Protokolls in unsere CAQ-Software QM.CAQ in der Praxis angewendet wird, zeigt der folgende Anwendungsfall. Zur Vermessung von Nietkopfüberständen und Spaltabständen bei der Herstellung von Flugzeugtragflächen, wird ein spezielles Lasermesssystem von 3D.aero verwendet. Die Initialisierung des Prüfprozesses erfolgt durch die Herstellung einer Verbindung des Lasermessgeräts mit QM.CAQ über einen MQTT Broker, was eine unmittelbare Datenübertragung zwischen dem Messsystem von 3D.aero und unserer Software ermöglicht.
Im Detail funktioniert der folgende Messprozess wie folgt: Ein Laserstrahl des Messgeräts wird auf die Tragflächenoberfläche gerichtet, um nicht nur die Position, sondern auch den Überstand jeder Niete sowie die Spaltabstände genau zu erfassen. Diese Messdaten werden sofort und in Echtzeit über MQTT an QM.CAQ übermittelt. Anschließend erfolgt eine sofortige Analyse dieser Daten durch die Software, die einen Abgleich mit den zuvor im Prüfplan festgelegten Spezifikationen für Nietkopfüberstände und Spaltabstände vornimmt.
Bei der Identifikation von Abweichungen von den definierten Sollwerten löst das System umgehend eine Benachrichtigung aus. Diese wird direkt an das Qualitätsmanagementteam gesendet, um auf das identifizierte Qualitätsdefizit aufmerksam zu machen und umgehend korrigierende Maßnahmen einzufordern.
Dieser Prozess gewährleistet eine lückenlose Überwachung der Fertigungsprozesse und stellt sicher, dass die Qualität der produzierten Flugzeugtragflächen den hohen Anforderungen der Luftfahrtindustrie entspricht.
Durch die Verwendung von MQTT für die Datenübertragung profitiert der gesamte Prüfprozess von einer hohen Übertragungsgeschwindigkeit und Zuverlässigkeit. Zudem ermöglicht das Protokoll eine einfache Skalierung des Systems, da zukünftig bei Bedarf, weitere Messgeräte ohne großen Aufwand hinzugefügt werden können. Dieser Ansatz fördert eine effiziente und genaue Qualitätskontrolle in der Produktion, indem er eine zeitnahe Datenerfassung und -analyse sicherstellt.
Um die Vorteile der MQTT-Integration in Ihr CAQ-System voll auszuschöpfen, laden wir Sie herzlich ein, sich mit uns in Verbindung zu setzen. Unsere Experten stehen bereit, um Ihnen detaillierte Informationen zu bieten und zu diskutieren, wie QM.CAQ Ihre Produktionsqualität und Effizienz verbessern kann. Wir freuen uns auf Ihre Kontaktaufnahme!
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Tobias Brehm ist seit 2005 ein Experte auf dem Gebiet der Qualität und CAQ Systeme.
In seinem Blog berichtet er darüber, wie man die perfekten QM-Tools finden kann, über den Wandel in der CAQ-Welt und weshalb Quality Mining die Zukunft des Qualitätsmanagements sein wird.
