THEMENSCHWERPUNKT
INDUSTRIE 4.0
Visionen - Use Cases - Lösungen
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E-PAPERSONDERTEILE, BRANCHENSPECIALS, THEMENSCHWERPUNKTE
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Bild: BMW Group
INDUSTRIE 4.0 |
Die deutsche Automobilindustrie
zeigt sich immer wieder als Im-
puls- und Taktgeber für viele
weitere produzierende Segmente. Die In-
dustrie 4.0 bringt nicht nur die digitale
Produktion, sondern völlig neue digitale
Geschäfts modelle. Besonders in der Auto-
motive-Branche stehen tiefgreifende Um-
wälzungen an. Neue, eigentlich branchen-
fremde, Player wie Tesla, Apple oder
Google treten in den Markt, ent wickeln
eigene Fahrzeuge und machen den klassi-
schen Automobilherstellern Konkurrenz.
Nicht mehr die Komplexität von Verbren-
nungsmotor und Getriebe ist gefragt,
sondern das Knowhow hinsichtlich elek-
tronischem Antrieb, Vernetzung im Fahr-
zeug und autonomem Fahren. Durch digi-
tale Services, auch während der Fahrt,
tritt auch das klassische Service-Ge-
schäftsmodell in den Hintergrund: Over-
the-Air-Updates versorgen den Kunden
beispielswesie automatisch mit neuen
Software-Versionen, die zur Verbesse-
rung der Per formance des Fahrzeuges
beitragen und neue Funktionalitäten bie-
ten. Somit könnten mittelfristig regelmä-
ßige Werkstattbesuche entfallen. Zugleich
geht ein nicht unerheblicher Teil des ein-
träglichen Ersatzteilgeschäfts verloren.
Immer online
Neue Fahrzeuge werden zukünftig stan-
dardmäßig permanent online sein, wo-
durch neue Möglichkeiten entstehen: Das
Fahrzeug wird zum mobilen Büro und zur
Entertainment-Zone. Etablierte Automo-
bilunternehmen müssen bereits jetzt mit
Das Auto wird zunehmend zum rollenden Datencenter. Wollen die klassischen Automobil-
hersteller mit den neuen aufstrebenden Playern mithalten, müssen sie schnell handlungs-,
wand lungs- und innovationsfähig sein. Große Bedeutung fällt dabei der automatisierten
Vorher sage und Steuerung in den Fertigungs- und Logistikprozessketten zu.
AUTOMOBILINDUSTRIE
IT&Production 5/2019
Autos als rollende DatencenterPredictive Process Control
078_ITP_Mai_2019.pdf 29.04.2019 13:28 Seite 78
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den Tech-Riesen kooperieren und so notgedrungen ihre künftigen
Mitbewerber in den angestammten Markt einführen.
Investitionen in autonomes Fahren
Große Technologiekonzerne haben zudem das Potenzial erkannt,
dass im autonomen Fahren liegt. Google, Amazon oder IBM arbei-
ten massiv daran, die jüngsten Durchbrüche in der KI-Forschung in
alltägliche Anwendungen zu überführen. Sensorik, Aktorik und Bild-
verarbeitung übernehmen im autonomen Fahrzeug die Aufgabe der
Sinne – ihre Bedeutung wächst. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis
das autonome Fahren in Deutschland Realität wird. Dies stellt die
Automobilhersteller vor große Herausforderungen und es werden
bereits Milliarden in die Entwicklung investiert.
Produktkonzepte umsetzen
All diese Einflussfaktoren führen dazu, dass der Markt für neue Player
attraktiver wird und die Eintrittsbarrieren für innovationsstarke An-
bieter sinken. Es mangelt nicht an innovativen Produktkonzepten –
ein Schlüsselfaktor wird es daher die Fähigkeit sein, diese Produkte
schnell und effizient in hoher Qualität und Stückzahl zu produzieren.
Etablierte Hersteller müssen sich also mit der Zukunft der Produktion
intensiv beschäftigen: Soll die Fahrzeugproduktion auch weiterhin
Kerngeschäft sein, muss konsequent und zeitnah in die digitale
Transformation der bestehenden Werke investiert werden. Auch bis-
herige Zulieferer verfügen über das Potenzial, unter den neuen di-
gitalen Gegebenheiten selbst zum Hersteller zu werden. Auch die
Internationalisierung und das Wachstum der Modellvielfalt mit einer
entsprechend gestiegenen Teilekomplexität sowie immer kürzere
Innovationszyklen gehören zu den Herausforderungen.
Schnellere Taktraten
Innovationen kommen heute mit erheblich schnelleren Taktraten
daher. In der Consumer-Elektronik liegt die Zeitspanne bis zur
nächsten Produktgeneration bereits unter einem Jahr. Tesla liefert
beispielsweise bereits im Monatsrhythmus mit Software-Updates
neue, wesentliche Kunden funktionen. Für die etablierten Hersteller
ist dies ein ernstzunehmender Fingerzeig, wohin die Entwicklung
geht. Für sie gilt es, das Rad in Bezug auf Innovations- und Produk-
tionsentwicklungszyklen schneller zu drehen und im Wettlauf mit
der Zeit eine effektive ‘Produktion 4.0’ aufzubauen – ein neues IoT-
basiertes Gesamtkonzept wird erforderlich.
Vorausschauend Warten
Bereits heute werden immense Datenmengen erhoben, um verläss-
liche Vorhersagen über den Zustand von Maschinen und Anlagen
sowie eventuell zu erwartende Störungen zu treffen. ‘Predictive
Maintenance’, also die vorausschauende Wartung, ist eine der Kern-
komponenten von Industrie 4.0. Ziel ist es, Maschinen und Anlagen
proaktiv zu warten und Ausfallzeiten zu minimieren, indem Störun-
gen erkannt werden, bevor diese auftreten. Das Verfahren nutzt
dafür von Sensoren erfasste Messwerte und Daten. Der Fertigungs-
und Instandhaltungsprozess werden intelligent miteinander ver-
knüpft, die Effizienz und die Qualität im Ablauf werden gesteigert.
079_ITP_Mai_2019.pdf 29.04.2019 13:28 Seite 79
https://www.festo-didactic.de
Predictive Process Control
Die vorausschauende Wartung ist eine
entscheidende Entwicklung – auf sie
folgt jedoch ein Konzept, das deutlich
weiter geht: ‘Predictive Process Control’:
Anstatt die Daten nur von isolierten Ma-
schinen vorausschauend zu analysieren,
wird dabei der Zustand kompletter Ferti-
gungs- und Logistikprozessketten auto-
matisiert vorhergesagt und gesteuert.
Auf Basis von Daten lassen sich Prozess-
anomalien frühzeitig erkennen. Tritt ein
solcher Fall auf, kann proaktiv und auto-
matisiert gegengesteuert werden.
Alles über eine Plattform
Bei der Predictive Process Control ver-
netzt der IoT-Spezialist Nextlap alles,
was am Produktionsprozess beteiligt ist
über eine Plattform. Das gilt für Maschi-
nen, Werk zeuge, Roboter, autonome
Transportsysteme, Pick-by-Light-Regale,
Behälter, Drohnen und natürlich die Mit-
arbeiter, die Informationen über entspre-
chende Interfaces erhalten. Nextlap hat
dafür die cloudbasierte Produktions -
prozess-Plattform IP/1 entwickelt, die als
Fundament für die Pla nung, Ge staltung,
Steuerung und Überwachung von Pro -
zessen fungiert. Die Software erstellt auf
der ent sprechenden Datenbasis ein digi-
tales Echtzeitbild der Produktions- und
Logistik prozesse. An die Plattform wer-
den korrespondierende IoT-Technologien
von Nextlap wie Mini-PCs und intelli-
gente Devices angebunden. Algorithmen
treffen eigenständig Optimierungsent-
scheidungen, die in den Prozess zurück-
gesteuert werden können. Die Produkti-
onsprozess-Platt form erkennt sofort
Auffälligkeiten, ermittelt autonom mög-
liche Szenarien zur Problemlösung und
steuert gegen, bevor die Störung real
eintreten kann.
Eigenständige Optimierungsentscheidungen
Die Plattform kommt bereits bei einigen
Auto mobilherstellern zum Einstaz. Sie
sammelt aus der Fertigung und Logistik
unterschiedliche Prozessparameter – bei-
spielsweise, wann und wo ein Teil verbaut
wurde, Maschinen durchsatz oder Standort
eines LKWs, der Teile zum Werk liefert.
Auf Basis dieser Echt zeitdaten und daraus
resultierender Erfahrungswerte, die auf
der Produktions prozess-Plattform zusam-
mengeführt und in den Kontext zueinan-
der gestellt werden, werden Algorithmen
entwickelt die in der Lage sind, selbst Op-
timierungsentscheidungen zu treffen und
diese in den Prozess zurückzusteuern.
Pickprozesse automatisieren
Automobilhersteller gehen außerdem zu-
nehmend dazu über, ihre Pickprozesse zu
optimieren. Dafür bietet Nextlap die Lö-
sung Smart-Shelf an, mit der Pickprozesse
Prozesse automatisiert bzw. digitalisiert
werden können. Nach erfolgreichem Pi-
lotprojekt startet bei BMW aktuell der
Rollout der Lösung für den pro duktiven
Betrieb im Werk am Standort Leipzig. Das
Programm ist in der Lage, Material flüsse,
Ergonomie und Be stände – basierend auf
Echtzeitdaten – zu verbessern. Somit kön-
nen Automobilhersteller die Qualität der
Pickpro zesse umfassend absichern und
u.a. Ein sparungen der regulären Kosten für
die Pick-Pro zesse wie Laufwege, Ergono-
mie und Pro zesszeiten erzielen.
Ein Paradigmenwechsel
„Der Paradigmenwechsel in der Automo-
bilbranche ist in vollem Gange – und zwar
auf unterschiedlichen Ebenen. Der klassi-
sche Automobilbauer muss das Digitali-
sierungstempo hoch fahren – sowohl in
der Produktion als auch in den Produkten.
Er kommt nicht drumherum, eine im-
mense Innovationskraft zu entwickeln
sowie hochgradig agil sein, um im Markt
langfristig eine starke Rolle ein nehmen zu
können“, sagt André Ziemke. ■
Der Autor Mark Berger ist Redakteur bei der
Punctum Pr-agentur GmbH.
www.nextlap.de
INDUSTRIE 4.0 | AUTOMOBILINDUSTRIE
IT&Production 5/2019
Bei der ‘Predictive Process Control’ wird der Zustand kompletter Fertigungs- und Logistikprozessketten automatisiert vorhergesagt und gesteuert.
Bild
: Nex
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080_ITP_Mai_2019.pdf 29.04.2019 13:28 Seite 80
IT&Production 5/2019
Die Digitalisierung der Supply Chain birgt umfangreiche
Ver besserungspotenziale für die chemische und pharma -
zeutische Industrie. Mit unserem ConnectedLab steht eine
Lösung bereit, die eine notwendige Voraussetzung für weitere
Digitalisierungs initiativen auf Basis einer vollumfänglichen
IoT-Technologie bereitstellt.
Die gemeinschaftliche Lösung der enowa AG, iCD. und
SpiraTec AG – das ConnectedLab – macht die Digitalisierung
erlebbar. „Das vernetzte Labor spielt dabei eine herausragende
Rolle. Hier werden Kontrollen im Wareneingang, dem
eigentlichen Produktionsprozess sowie beim Warenausgang
durchgeführt. Eine Herausforderung ist es, diese Informationen
digital, überall abrufbar zur Verfügung zu stellen“ so Thomas
Haendly, CDO bei der enowa AG.
Komplexe Vernetzung – Zentrale Qualitätssicherung Das ConnectedLab, das auf der
Middleware LABS/QM der LABS
Suite von iCD. und der SAP IoT
Plattform „Leonardo“ basiert,
schließt Anbindungslücken und
schafft zusätzliche Möglich -
keiten der vertikalen Integration
und Auswert barkeit von Labor-
sowie Produktionsdaten. Dabei
werden diese Daten in strukturierter und auswertbarer Form
als Digital Twin zur Verfügung gestellt. „Mit der Integration
von Daten aus der Produktion können wir Korrelationen
herstellen und den Wert der Analytik bzw. Steuerungsmöglich-
keiten nochmals steigern“ so Michael Henter, Head of
Digital Manufacturing bei SpiraTec.
Alle Produktionsschritte können somit nachverfolgt, Fehler iden-
tifiziert und für die Zukunft vermieden werden. Unser IoT-Proto-
typ dient also nicht nur der Vernetzung der Daten aus Produktion
und Labor: Er ermöglicht auch eine zentrale Qualitätssicherung.
Analytik auf Basis einer beliebig skalier- und erweiterbaren IoT-LösungDarüber hinaus können die Daten neben der vertikalen Integra-
tion von Labor- und Produktionsdaten auch mit denjenigen
anderer Bereiche wie z.B. der Logistik vernetzt werden. Dazu wird
die SAP Cloud Platform (SCP) eingesetzt, die uns als offene
Plattform zur Verfügung steht.
Die SAP Cloud Platform S/4 HANA ermöglicht es unseren Kunden,
Daten-verarbeitung und Analysen durchzuführen. Voraus -
schauende Analysen bis hin zu maschinellem Lernen sind
weiterführende Möglichkeiten der Plattform, für die wir mit
unserer Lösung den Weg bereiten.
Kontakt
enowa AG • www.enowa.ag SpiraTec AG • www.spiratec.com iCD. Vertriebs GmbH • www.icd.eu
Bild: enowa AG
ConnectedLab – Unser IoT-Prototyp zur Digitalisierung entlang der Supply Chain
Das ConnectedLab ist die gemeinschaftliche Lösung folgender Unternehmen:
Die enowa AG ist ein mittelständisches Unternehmen, das sich auf
Dienstleistungen rund um die digitale Transformation spezialisiert
hat. Zu unseren Kunden zählen KMUs und Großkonzerne aus der
Prozessindustrie. Als langjähriger Partner von SAP betreuen wir
(SAP-)Implementierungsprojekte und entwickeln für unsere
Kunden neue Anwendungen und Lösungen.
enowa AG | Thomas Haendly
E-Mail: [email protected] | Web: www.enowa.ag
SpiraTec – Ihr Partner für die digitale Transformation in der
Prozessindustrie.
Wir sind ein global agierendes Unternehmen für Industrial
Engineering und Solutions in der Prozessindustrie mit Kern -
kompetenzen in den Bereichen:
DIGITALIZATION • IT • AUTOMATION • PROCESS • PIPING • CIVIL • EPCM
Im Umfeld der Systemintegration bietet SpiraTec durchgängige
Lösungen über alle Ebenen der Produktion hinweg, die wir als
SAP Partner mithilfe von SAP Lösungen umsetzen.
SpiraTec AG | Michael Henter
E-Mail: [email protected] | Web: www.spiratec.com
Die iCD. ist ein nach ISO 9001 (Stand 2015) zertifiziertes Unter nehmen
und seit 1986 ein führender Hersteller von Software zur Laborauto-
mation. Weltweit mehr als 400 setzen unsere Softwarelösungen be-
reits langjährig und erfolgreich in F&E, Produktion (IPC), QA/QC
sowie Hygienemonitoring, Stabilitäten und Umweltschutz ein. Zu
unseren Kernprodukten zählt die LABS Suite mit dem LIMS LABS/Q,
der Software zur Optimierung von chemischen Synthesen und
galenischen Formulierungen LABS/R sowie - als SAP Silver Partner -
die SAP Middleware LABS/QM zum Geräteanschluss an SAP/QM.
iCD. Vertriebs GmbH | Dr. Olaf Dombrowsky
E-Mail: [email protected] | www.icd.eu
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081_ITP_Mai_2019.pdf 26.04.2019 13:19 Seite 81
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INDUSTRIE 4.0 |
Wie wichtig sind die Anregungen für
Ihre Arbeit, die Sie auf der Hannover
Messe erhalten?
Professor Dr.-Ing. Martin Ruskowski:
Das Feedback auf der Hannover Messe ist
für uns essenziell, weil wir im Labor mit un-
seren Partnern Konzepte ausarbeiten. Hier
zeigen wir sie der Öffentlichkeit und dem
gesamten Markt. In den Diskussionen mit
Besuchern erhalten wir Feedback, ob un-
sere Ideen die richtigen sind, ob die Zeit für
sie reif ist und wenn nicht, wann der pas-
sende Zeitpunkt zu erwarten ist. Außerdem
bauen wir neue Kontakte auf, um die
nächsten Schritte mit den richtigen Part-
nern anzugehen. Die SmartFactory Kaisers-
lautern verkauft ja keine Produkte. Wir
leben von unserem Netzwerk. Wir präsen-
tieren die Zukunft von Industrie 4.0 und
wollen immer einen Schritt weiter sein.
Dafür benötigen wir ein stabiles Netzwerk.
Es heißt, Ihr Demonstrator hier auf
der Messe werde bald komplett neu
auf gebaut.
Ruskowski: Die SmartFactory-KL ist 2014
mit dieser Anlage auf die Hannover
Messe gekommen und hat sie über meh-
rere Jahre weiterentwickelt. Als einer
der ersten Industrie-4.0-Demonstratoren
überhaupt hat er das Prinzip der modu-
laren Produktion gezeigt – aber mit
Komponenten aus der Zeit 2013 und
2014. Die neue Steuerungsgeneration
hat beispielsweise OPC UA meist sehr
tief integriert. An unserer Anlage muss-
ten wir das teils schon nachrüsten, weil
die Steuerungen das im Jahr 2013 noch
nicht an Bord hatten.
Ist die Integration von OPC UA in
aktuelle Steuerungen ein Ergebnis Ihrer
Arbeit?
Ruskowski: Eines der Ergebnisse. Die
SmartFactory-KL hat ihre Partner schon
zu neuen Produkten geführt. Jetzt geht
es darum, die Struktur komplett zu über-
denken und die Anlage für die Anforde-
rungen der nächsten fünf Jahre fit zu
machen. Als Leitbild für das Jahr 2025
haben wir uns den Oberbegriff der 'auto-
nomen Produktion' gegeben, was nicht
gleichbedeutend mit menschenleerer
Produktion ist. Aus unserer Sicht besteht
die autonome Produktion aus einem ge-
sunden Gemisch von automatisierten
Maschinen und menschlichen Arbeits-
plätzen. Die Anforderungen der Konsu-
menten gehen in die Richtung individua-
lisierter Produkte mit möglichst kurzer
Lieferzeit. Das bedeutet eine hohe Vari-
antenvielfalt, die mit Robotik und Auto-
matisierungstechnik nur sehr schwer ab-
zubilden ist. Die Variabilität der Program-
Seit der Hannover Messe
2014 steht der Demonstrator
der SmartFactory-KL für
Industrie 4.0 und die Bereit-
schaft von Unternehmen, in
Punkto Interoperabilität an
einem Strang zu ziehen. Wir
haben auf der Hannover
Messe mit dem Forschungs-
bereichsleiter Professor Mar-
tin Ruskowski über die Vision
gesprochen, in Zukunft eine
Maschine in der Fabrik so
einfach an zubinden, wie
Nutzer zuhause eine Maus
in den PC einstecken.
KONSORTIEN
IT&Production 5/2019
„Im Hochlohnland kostengerecht produzieren”
SmartFactory-KL und die autonome Produktion
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Professor Dr.-Ing. Martin Ruskowski ist Forschungsbereichsleiter Innovative Fabriksysteme am Deutschen Forschungszentrum für künstliche Intelligenz.
082_ITP_Mai_2019.pdf 29.04.2019 13:32 Seite 82
mierung wäre schlicht sehr aufwendig.
Wenn man Produkte jedoch so entwi-
ckelt, dass sie aus standardisierten Bau-
steinen bestehen, die man automatisiert
vorfertigen und in die Endmontage brin-
gen kann, sind beide Ziele erreicht.
Der Werker montiert also weiterhin?
Ruskowski: Unsere Vision ist tatsächlich,
die Endfertigung – aber auch komplexe
Zwischenstufen – von Menschen ausfüh-
ren zu lassen. Variable Randbedingungen
beherrscht der Mensch besser. Dann
haben wir aber die Herausforderung, dies
mit möglichst wenig Planungsaufgaben
zu erledigen. Es können ja nicht Horden
von Menschen in der Arbeitsvorberei-
tung jedes Werkstück einzeln planen. Wir
werden Produktionsplanungssysteme
brauchen, die mit Losgröße 1 wirklich
umgehen können.
Wie sehen die aus? Es gibt bereits ela-
borierte Advanced Planning & Schedu-
ling-Lösungen, die mit teils schmerzlich
genauen Taktzeiten planen.
Ruskowski: Genau das ist das Problem.
Diese Systeme sind Top-Down entwi-
ckelt. Das sind nominelle Schedulings,
die nominelle Taktzeiten ablesen. Wenn
eine Maschine aus dem Tritt kommt,
kommt der gesamte Plan durcheinander.
Bei der autonomen Produktion sehen wir
keine Top-Down-Planung, sondern eine
Bottom-Up-Planung. Es soll jede Ma-
schine und jeder Arbeitsplatz Dienstleis-
tungen im Sinne einer serviceorientier-
ten Produktion anbieten. Dafür zerlege
ich meine Produktion in einzelne, stan-
dardisierte Produktionsschritte, die dann
mit der Stückliste korrelieren muss. Also
muss schon zu der Konstruktionsphase
eines Produkts die Fertigung mitgedacht
werden. In Zukunft werden wir auch die
Intralogistik nicht mehr von der Produk-
tion trennen können. Wir betrachten das
heute als zwei Systeme, die aber mittel-
oder langfristig zusammenwachsen müs-
sen. Die wesentlichen Ausgaben in der
Produktion machen nicht unbedingt die
Löhne der Arbeiter aus, sondern die ver-
steckten Kosten der Produktionsplanung.
Wenn ich dort eine Optimierung hinbe-
komme, kann ich auch im Hochlohnland
Deutschland kostengerecht produzieren.
Viele dieser Themen sind in der IT-
Welt angesiedelt. Wird die SmartFactory-
KL zum Softwareprojekt?
Ruskowski: Nein, die SmartFactory-KL
wird immer die Brücke zwischen der Soft-
ware und der Hardware darstellen. Wir
werden kein reines Softwareprojekt.
Was muss sich bei der Automatisie-
rungshardware tun?
Ruskowski: Der entscheidende Schritt
ist, dass wir den gemeinsamen Kommu-
nikationsstandard OPC UA haben und
uns darauf einigen konnten, dass auch im
Echtzeitbereich OPC UA und TSN oder
5G im drahtlosen Bereich die Zukunft ist.
Doch OPC UA ist eigentlich nur das Al-
phabet. Die Sätze und Wörter, die wir
daraus bilden, müssen noch definiert
werden, um eine gemeinsame Sprache
zu sprechen. Wir brauchen eine überge-
ordnete, eine semantische Darstellung
der Produktionseigenschaften. Ein mo-
derne Steuerung, die heute normaler-
weise PC-basiert arbeitet und OPC UA
beherrscht, muss in der richtigen Art und
Weise programmiert werden. Dieses Pro-
grammierkonzept wird die SmartFactory-
KL erarbeiten. Die IT schließlich kommt
von der anderen Seite, und muss an
genau diese Stellen andocken können.
In Ihrer Darstellung betrachten Sie IT
und OT getrennt voneinander. Wird das
künftig überhaupt noch möglich sein?
Ruskowski: Wenn die Sprache dieselbe
ist, werden beide Ebenen ineinander
wachsen. Aber sie haben grundsätzlich
zwei verschiedene Verantwortungsbe-
reiche. Sie haben den Maschinenbauer
oder den Systemintegrator, der Ihnen die
Maschine baut. Diese muss als abge-
schlossene Einheit funktionieren und
nicht von irgendeiner IT oder einem
Clouddienstleister abhängig sein. Hier
geht es um Sicherheit und Funktionssi-
cherheit, um Echtzeit und Taktzeit. Doch
diese Maschinen brauchen ein Interface,
das sich an die Produktionsplanungssys-
teme andocken lässt. Diese Verbindung
über einen einheitlichen Maschinenste-
cker herstellen zu können, ist tatsächlich
unser Traum. Damit sie eine Maschine in
der Fabrik genauso einfach anschließen
können, wie heute eine Maus oder einen
Drucker an den PC. (ppr) ■
www.smartfactory.de
| INDUSTRIE 4.0KONSORTIEN
www.noax.com
Absolut Industrie 4.0
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Die wesentlichen Ausgaben in der Produktion
machen nicht unbedingt die Löhne der
Arbeiter aus, sondern die versteckten
Kosten der Produktionsplanung.”
Wir brauchen eine übergeordnete,
eine semantische Darstellung der
Produktionseigenschaften. “
156622_Technologie-Initiative SmartFactoryKL e.V._RSPI_I40_ITP 30.04.2019 10:09 Seite 83
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INDUSTRIE 4.0 |
Angenommen jemand betritt erst-
mals eine industrielle Fertigungs-
stätte. Das erste, was derjenige
sieht, ist eine gelb-schwarz markierte Ab-
grenzung auf dem Fußboden. Innerhalb
dieser Abgrenzung dürfen sich Menschen
bewegen. Die übrige Halle, etwa 98 Pro-
zent der Fläche, sind den Robotern und
Maschinen vorbehalten. Das nächste was
er sieht ist ein AGV, ein ‘Automated Guided
Vehicle’, ein fahrerloser Zug mit Anhängern.
Dieser ist mit verschiedenen Werkstücken
und Werkzeugen beladen. Der Zug stoppt
an einer verglasten Bearbeitungszelle, ein
Roboterarm nimmt ein größeres Werkstück
von einem Anhänger, und der Zug fährt
weiter zur nächsten Bearbeitungszelle. In
der Zelle, einem Areal mit ca. 8x8m Fläche,
wird das Werkstück von Robotern weiter-
bearbeitet. Alles, was in der dort geschieht,
wurde zuvor exakt geplant, berechnet und
in seinem virtuellen Einsatzraum simuliert.
Bei Kuka nennt man dies ‘rechnergestützte
Planungswerkzeuge’ (Kuka-Sim). Am Ende
der Berechnung haben die Ergebnisse der
Simulation gegenüber dem Realbetrieb
eine Abweichung von weniger als einem
Prozent – sie ist also sehr genau.
Ein Schritt pro Zelle
In der Bearbeitungszelle wird nur der erste
Bearbeitungsschritt ausgeführt. Eine Ferti-
gungsstraße benötigt somit mehrere Bear-
beitungszellen, von denen jede individuell
mit unterschiedlichen Robotern und Werk-
zeugen ausgestattet ist. Diese liegen in Li-
nien nebeneinander und innerhalb einer
Linie hintereinander. Jede Zelle hat in ihrer
Grundausstattung etwa zehn fest defi-
nierte Fähigkeiten, wie z.B. Heben, Fräsen,
Bohren, Schweißen, etc. Je nach Produkt
werden die benötigten Werkzeuge an den
verschiedenen Bearbeitungszellen bereit-
gestellt. Diese Aufgabe übernehmen die
angesprochenen AGVs. Dieses fertige Ge-
bilde aus Bearbeitungszellen und automa-
tisch gesteuerten Fahrzeugen wird auch
Matrixproduktion genannt. Vor noch nicht
allzu langer Zeit war die Auflösung einer
Stückliste in ihre Einzelteile und deren Zu-
ordnung zu Arbeitsplätzen und Arbeits-
gängen die hohe Kunst der ‘Produktions-IT’.
Damals kam die Produktions-Planungs-
und Steuerungs-Software (PPS-Software)
ins Spiel. Die Mitarbeiter waren nun dazu
angehalten, das zu tun, was der Computer
vorgab. Eine große Umstellung, denn über
lange Zeit war es der Mensch gewohnt,
die höchste Entscheidungsinstanz zu sein.
Stellt man sich nun den vergleichsweise
simplen Algorithmus einer Stücklistenauf-
lösung der Steuerung des Materialflusses
und des Werkzeugeinsatzes in einer Ma-
trixproduktion gegenüber, ist dieses Pro-
gramm sicher um einiges komplexer. Spe-
ziell unter Berücksichtigung alternativer
Fertigungsabläufe im Falles eines Maschi-
nenausfalls. Auch das muss vorausgeplant
sein, ohne zu wissen, welche Maschine in
welcher Bearbeitungszelle ausfällt. Es ent-
stehen große Datenmengen.
Von Big Data zu Smart Data
Weltweit installierte Roboter, Maschinen
und auch ganze Anlagen senden Daten in
die Cloud. Dann beginnt die Suche nach
Regelmäßigkeiten und Auffälligkeiten – so
wird aus Big Data Smart Data. Auch wer-
den Umgebungsbedingungen und -para-
meter aufgezeichnet und ausgewertet,
Roboter, die Roboter produzieren – diese Vision hat
Kuka bereits weitreichend umgesetzt. Das Ulmer Soft-
warehaus GPS hat untersucht, wie es um das Industrie
4.0-Konzept in der Fertigungsstätte des Augsburger Un-
ternehmens bestellt ist.
ROBOTIK
IT&Production 5/2019
Roboter bauen mit Masterplan
Fachartikelserie GPS Digital, Teil 2: Industrie 4.0 in der Praxis
Bild
: Kuk
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Fertigungszelle mit AGV in einer Matrix-Produktion
156386_GPS Gesellschaft zur Prüfung von Software mbH_RAUR_AIT_ITP 30.04.2019 10:09 Seite 84
Die Reise zum Mittelpunkt der Industrie 4.0
Im Zusammenhang mit dem Begriff Industrie 4.0 hört man oft Schlagworte wie intelligent, digital vernetzt, selbstorgani-
sierende Produktion und gar Digitalisierung der Wirtschaft. Was Digitalisierung eigentlich ist, und wie eine sich selbstor-
ganisierende Produktion funktioniert, wird kaum näher erläutert. An einem Beispiel lässt sich hervorragend veranschauli-
chen, was mit aktueller Technologie möglich ist: Angenommen man steht vor der Aufgabe, die maximale Arbeitsge-
schwindigkeit eines Palettier-Roboters herauszufinden, der mittels Unterdrucks einzelne Packstücke anhebt und auf eine
Palette setzt. Der Lösungsansatz besteht darin, alle Parameter zu messen, die auf die Arbeitsgeschwindigkeit Einfluss
haben könnten, unter anderem Gewicht der Packstücke, Qualität des Vakuums in den Saugnäpfen, Raumtemperatur, Luft-
feuchtigkeit, Rauheit der Oberfläche des Kartons bis zum Alter und der Nutzungszahl der Saugnäpfe. Das muss natürlich
in unterschiedlichen Messreihen mit veränderten Parametern mehrmals gemessen werden. Alle Messwerte kommen in die
Cloud und bilden dort einen kleinen Teil der vielzitierten Big Data.
Dann kommt der zweite Teil, die Datenanalyse. Mit den Methoden des Data Mining versucht man Korrelationen zwischen
den verschiedenen Parametern, also den Einflussgrößen auf die Arbeitsgeschwindigkeit, zu finden. Hat man diese Korre-
lation gefunden, dann weiß man mit hinreichender Sicherheit, dass die maximale Arbeitsgeschwindigkeit eines Palettier-
Roboters dann erreicht wird, wenn das Gewicht gleich oder kleiner ‘g’ ist, die Luftfeuchtigkeit mindestens ‘rF’, das Vakuum
in den Saugnäpfen mindestens ‘Va’ ist und, und, und – also die Werte weiterer Parameter.
Diese Werte werden nun im Roboter beziehungsweise im Steuerrechner des Roboters gespeichert. Der Roboter misst stän-
dig – vielleicht nicht alle, aber einige wesentliche Parameter, z.B. den Unterdruck in den Saugnäpfen – und vergleicht sie mit seinen gespeicherten Optimalwerten. Weicht
ein Parameter davon ab, kommuniziert der Roboter mit seiner Umgebung, das heißt er gibt die Abweichung an die Vakuumpumpe weiter, um bei dem Beispiel zu bleiben,
die daraufhin den Unterdruck erhöht. Wären dies Menschen, würde man sagen: schlau. Da es sich um Maschinen handelt, nennt man das künstliche Intelligenz.
immer auf der Suche nach möglichen Ein-
flussfaktoren auf die Produktivität. Auch die
subjektiven Entscheidungen der Kunden,
wie und wie häufig sie in welchem Fall
agieren werden festgehalten.
Daten auswerten
Die Auswertung dieser Daten überneh-
men Spezialisten, die durch weltweiten
Erfahrungs- und Wissensaustausch spe-
zielle Kompetenzen über die Planung
und Gestaltung flexibler Fertigungsstra-
ßen aufbauen. Unterstützt werden sie
dabei von Data-Scientists. Sie alle entwi-
ckeln in einem agilen Prozess nach einer
Zieldefinition. Nach wiederum definier-
ten Meilensteinen in der Entwicklung er-
folgt eine Kontrolle und gegebenenfalls
eine Korrektur. Ziele des Unternehmens
sind einerseits der Aufbau von flexiblen
Fertigungsstraßen und andererseits der
Bau von Robotern für die Mensch-Ma-
schine-Kommunikation.
Was kommt danach?
Sind flexible Fertigungsstraßen für die
Herstellung unterschiedlicher, individua-
lisierter Produkte aus heutiger Sicht die
Zukunft, kann man bereits fragen, was
danach kommt? In den 1960er Jahren gab
es die Vision einer Fabrik, die ganze Fa-
briken herstellen konnte. Möglicher weise
ist dies der übernächste Schritt: Vielleicht
ist es dann möglich, nicht nur Produkte,
sondern auch ganze Fertigungsstraßen
nach einem Masterplan zu bauen.
Roboter und Mensch
Aktuell werden Roboter werden immer
handsamer. Beispielsweise können Robo-
terarme eine sensitive Hülle haben, die
bei der feinsten Berührung zum Stopp
IT&Production 5/2019
| INDUSTRIE 4.0ROBOTIK
der Bewegungen führt. Überhaupt
scheint die Nähe des Menschen zum Ro-
boter unabdingbar zu sein. Für die Pro-
grammierung, Inbetriebnahme und Be-
dienung von Robotern werden weltweit
immer mehr Menschen benötigt. ■
Die Autoren: Werner Schmid ist der Gründer und
Andreas Wachter der Senior Consultant der GPS
Gesellschaft zur Prüfung von Software mbH.
www.gps-ulm.de
Bild
: Kuk
a AG
Bearbeitungszellen mit definierten Grundfähigkeiten. Die Bestückung mit Werkzeugen und der Transport von Werkstücken erfolgt völlig automatisiert durch AGVs.
Bild
: Kuk
a AG
156386_GPS Gesellschaft zur Prüfung von Software mbH_RAUR_AIT_ITP 29.04.2019 14:53 Seite 85
INDUSTRIE 4.0 | COSMO CONSULT Gruppe - Anzeigen -
Neue Ideen für Ihr digitales Unternehmen
Die Digitalisierung ist nicht nur ein Zukunftstrend, sondern ein
Prozess, der bereits heute über die Zukunfts- und Wettbewerbs-
fähigkeit von Unternehmen entscheidet. Mit der Digitalisierung ist
auch ein Perspektivwechsel verbunden – von Einzellösungen für
separate Aufgabenbereiche hin zu Gesamtlösungen, die Unterneh-
mensprozesse intelligent unterstützen und miteinander vernetzen.
Beispielhaft hierfür ist das mit dem INNOVATIONSPREIS-IT aus-
gezeichnete COSMO CONSULT-Industrie-4.0-Lösungszenario aus
dem Schiffbau, wo unser Kunde mit modernen Technologieplatt-
formen die Zusammenarbeit mit Projektdienstleistern optimiert
und wie Internet of Things (IoT)-Technologien helfen, den Projekt-
fortschritt im Blick zu behalten, Qualitätsberichte mobil zu erstellen
und deren Kunden mit zusätzlichen Servicedienstleistungen
während des Produktlebenszyklus zu unterstützen.
IT auf AugenhöheCOSMO CONSULT hat über 20 Jahre Erfahrung mit nationalen und
internationalen Projekten zur Einführung und Betreuung von
Unternehmenslösungen. Unser Produktspektrum reicht von ERP-
und Branchenlösungen über Business-Intelligence- und Customer-
Relationship-Management-Systeme bis hin zu Office- und Portal-
lösungen. Wir sehen es als unsere Aufgabe, die Digitalisierung der
Arbeitsplätze und Unternehmensprozesse unter der Voraussetzung
einer menschlichen Technologie zu verwirklichen. COSMO
CONSULT setzt dabei sowohl auf die marktführenden Microsoft
Dynamics-Systeme als auch auf Zukunftslösungen wie das Internet
of Things oder die Cloud als Instrument, Informationstechnologie
einfacher, flexibler und wirtschaftlicher zur Verfügung zu stellen.
Standorte: Berlin | Bielefeld | Dresden | Hamburg | Köln | Leipzig |
Magdeburg | Münster | München | Neumark | Nürnberg | Stuttgart |
Würzburg
Kontakt
COSMO CONSULT Gruppe Schöneberger Straße 15 10963 Berlin Telefon +49 30 343815-0 www.cosmoconsult.com • [email protected]
[email protected] • www. it-production.comTel.: +49 6421 3086-0 • Fax: +49 6421 3086-380
Das ganze KNOW-HOW industrieller IT-Lösungen auf einen Blick
Weitere Produktinformationen finden Sie auf:
www.it-production.com
086_ITP_Mai_2019.pdf 29.04.2019 07:48 Seite 86
https://www.cosmoconsult.com
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IT&Production 5/2019
MXview Netzwerkmanagementsoftware steigert Interoperabilität und Skalierbarkeit
Das neueste Softwareupdate für
Moxas industrielle Netzwerkverwal-
tungssoftware MXview ermöglicht
nun die einfache Integration in IT- und
OT-Systeme und die Verwaltung
großer Netzwerke an mehreren
Standorten. Darüber hinaus verfügt
MXview über eine benutzer -
freundliche Oberfläche, mit der sich
der Netzwerk status schnell und
bequem einsehen lässt.
Einfache Integration in IT- und OT-Systeme
MXview unterstützt ein Web-Widget
mit einer URL, über die Benutzer
MXview in SCADA-Systeme und
andere web basierte Anwendungen
integrieren können. Neben der Integration von MXview in
OT-Anwendungen unterstützt MXview jetzt auch die RESTful-
API, die IT-Ingenieuren mehr Möglichkeiten bietet, ihre
industriellen Netzwerke über ein eigenes Dashboard zu verwal-
ten und zu steuern, um den Wartungsaufwand zu reduzieren.
Unterstützt die Verwaltung mehrerer Standorte
MXview bietet jetzt einen zentralen Überwachungsansatz für
bis zu 10 verschiedene Standorte mit maximal 2.000 Netzwerk-
geräten pro Standort. „MXview ist ein skalierbares Netzwerk-
management-Tool, das entwickelt wurde, um den wachsenden
Anforderungen des IIoT für industrielle Netzwerke gerecht zu
werden“, so Theo Lai, Produktmanager bei Moxa.
Anwenderfreundliches Bedienfeld
Um die Netzwerkverwaltung zu vereinfachen, können
Anwender mit MXview die benötigten Informationen über das
Hauptsteuerungs-Dashboard abrufen. „Wir haben die neueste
Version von MXview mit zwei Zielen entwickelt: Um die
Netzwerk verwaltung zu vereinfachen und um sicherzustellen,
dass die Software einfach zu verwenden ist“, erläutert Theo
Lai. MXview bietet ein einseitiges Dashboard, mit dem
Benutzer den Status des Netzwerks schnell überprüfen können,
und verwendet ein webbasiertes Softwaredesign, mit dem
Geräte in industriellen Netzwerken über einen Webbrowser
überwacht werden können. Darüber hinaus unterstützt
die Benutzer oberfläche von MXview sechs Sprachen: Englisch,
vereinfachtes und traditionelles Chinesisch, Französisch,
Deutsch und Japanisch.
Kontakt
Moxa Europe GmbH Einsteinstr. 7 85716 Unterschleissheim Tel.: +49 8937 00399-0 • Fax: +49 8937 00399-99 [email protected] • de.moxa.com
Funktionen der Netzwerkmanagementsoftware
Einfache Integration in Anwendungen von Drittanbietern mit•
einem Web-Widget und einer RESTful-API-Schnittstelle.
Zentrale Verwaltung der Geräteüberwachung, Konfigurationen•
und Firmware für 10 verschiedene Standorte mit bis zu 20.000
Geräten.
Über das Netzwerk-Dashboard lässt sich der Netzwerkstatus•
bequem überprüfen.
Erkennt und visualisiert Netzwerkgeräte und physische Verbin-•
dungen automatisch.
Mehrere Optionen für Ereignisse und Benachrichtigungen mit•
selbst definierten Schwellenwerten und Dauern.
Die kostenlose Version von MXview kann auf Moxas Internetseite
heruntergeladen werden:
http://event.moxa.com/spotlight/industrial-ethernet/down-load-mxview-new/index.htm
Bild
: Mox
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rope
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bH
087_ITP_Mai_2019.pdf 26.04.2019 09:04 Seite 87
https://www.de.moxa.comhttp://event.moxa.com/spotlight/industrial-ethernet/download-mxview-new/index.htmhttps://www.de.moxa.comhttps://www.de.moxa.com
Bild
: Visc
opic
Gm
bH
INDUSTRIE 4.0 |
Digitalisierung, Nachhaltigkeit
und Elektromobilität stellen die
Automobilindustrie vor Heraus-
forderungen. Die damit einhergehenden
Veränderungen betreffen auch die Qua-
litätssicherung. Der Autobauer Audi setzt
in diesem Bereich auf neue Technolo-
gien, um Aufgaben und Anforderungen
mit einer zukunftsfähigen Herangehens-
weise zu begegnen. In einem gemeinsa-
men Projekt mit Viscopic zeigt Audi,
welchen Nutzen der Einsatz einer Aug-
mented Reality-Lösung in der Automo-
bilbranche liefern kann.
Qualitätssicherung bei Audi
In der Qualitätssicherung müssen viele
Aspekte beachtet werden. Vorgaben wie
Maßinformationen, die Beschaffenheit
AUGMENTED REALITY
IT&Production 4/2019
Erweiterte Realität, verbesserte Qualität
Mixed Reality für Qualitätssicherung und Training
Die Qualitätssicherung in der Automobilindustrie ist ein oft sicherheitsrelevanter Vorgang, für den allerdings nur wenige Minuten zur Verfügung stehen. Damit die ent-sprechenden Prüfpläne eingehalten werden, kommt bei Audi eine Augmented Reality-Lösung zum Einsatz, die dem Anwender die nötigen Prüfschritte einblendet.
von Bauteilen oder Abstände müssen
immer abrufbereit sein und in möglichst
kurzer Zeit überprüft werden können.
Keine leichte Aufgabe, wenn für die Qua-
litätskontrolle eines Autos nur wenige
Minuten zur Verfügung stehen – zumal
der Vorgang zusätzlich von größter Be-
deutung für die Sicherheit eines Fahrzeu-
ges ist. Schon kleine Abweichungen von
den Normalwerten müssen erkannt wer-
den, um die gefahrenfreie Einführung des
Produktes auf dem Markt sicherzustellen.
Um all diese Daten für unterschiedliche
Fahrzeugtypen im Kopf zu behalten, be-
dürfte es eines fotografischen Gedächt-
nisses. Konventionelle Papierdokumenta-
tionen mit den wichtigsten Daten bieten
sich ebenfalls nicht an, da diese zu um-
ständlich sind und das Finden und Ausle-
sen von Daten zu viel Zeit in Anspruch
Mitarbeiter bekommen die digitalen Informationen punktgenau am realen Objekt ange-zeigt, mittels Augmented Reality über die Microsoft HoloLens.
nimmt. Augmented Reality kann für diese
Aufgaben bereits genutzte Digitaltechnik
hervorragend unterstützen.
Prüfschritte im Blick
Anhand von Hologrammen, die auf AR-
Brillen, sogenannten Head-Mounted-Dis-
plays, zu sehen sind, können die wichti-
gen Informationen zu Prüfschritten und
Vorgängen im Sichtfeld des Benutzers an-
gezeigt werden. In der bei Audi einge-
setzten Applikation werden zu prüfende
Bauteile markiert und die passenden Prüf-
maße angezeigt. So soll sichergestellt
werden, dass kein Prüfschritt ausgelassen
wird. Die angezeigten interaktiven Inhalte
visualisieren Prüfmerkmale, Prüfsymboli-
ken und Zusatzinformationen. Ein weite-
rer Effekt des Systems bei Audi: Mit der
Applikation ließen sich die Prüfprozesse
und Systematiken in allen Werken stan-
dardisieren, waren so leichter nachzuvoll-
ziehen und zu kontrollieren.
Für Anwender ohne Programmierkenntnisse
Der Programmieraufwand für die Inbe-
triebnahme der Lösung ist trotz zahlrei-
cher unterschiedlicher Fahrzeugmodelle
relativ gering. Denn die Software von Vis-
copic erlaubt das Erstellen von AR-Inhal-
ten selbst Anwendern ohne Program-
mierkenntnisse. Viscopic Pins unterstützt
sowohl schnelles Prototyping einer AR-
App als auch die Erstellung skalierbarer
Inhalte. Mit der Applikation lassen sich
zudem AR-Inhalte für verschiedene End-
geräte gestalten. Die generierten Arbeits-
und Anleitungsschritte können auf reale
Projekte projiziert werden. In der Wind-
ows-Applikation wird zuerst eine virtu-
elle 3D-Abbildung eines Umfelds oder
Produkts erzeugt. Dies kann beispiels-
weise auf Basis von CAD-Daten erfolgen.
Anschließend können unterschiedliche
Arbeitsschritte und Checklisten -soge-
nannte Pins- an virtuelle Objekte gehef-
tet werden. Diese lassen sich mit Infor-
mationen anreichern. Die als Datei abge-
speicherten Arbeitsschritte können über
AR-Brillen geöffnet und auf das reale Um-
feld projiziert werden. Inhalte wie Bau-
teilmarkierungen, Maßinformationen oder
Dokumentationsvideos sind immer und
überall für den Techniker sichtbar. Auch
in den Trainingscentern der Qualitätssi-
cherung bei Audi wird Augmented Rea-
lity zur Schulung von neuen Mitarbeitern
eingesetzt. Deren Anlernphase wurde
dabei deutlich reduziert.
| INDUSTRIE 4.0AUGMENTED REALITY
IT&Production 4/2019
Bild: Viscopic GmbH
Erstellung per Drag&Drop
Die Augmented Reality-Prüfpläne selbst
werden jetzt per Drag&Drop erstellt. Durch
Platzieren von Pins am virtuellen Fahrzeug
werden Inhalte positioniert und editiert.
Über die Microsoft Hololens wird der Prüf-
plan dann am realen Fahrzeug visualisiert.
Nach der erfolgreichen Pilotierung soll die
Hololens weltweit in den Trainingscentern
der Qualitätssicherung als Standardqualifi-
zierung eingeführt werden. Die Audi-QS
steht bereits mit weiteren Fachbereichen
im Unternehmen und im Volkswagen-Kon-
zern im Austausch, um zusätzliche Einsatz-
möglichkeiten zu ermitteln. „Unser Ziel ist
es, Komplexität durch digitale Werkzeuge
zu vereinfachen“, sagt Peter Mück, Leiter
Qualitätssicherung Innenmeisterbock bei
Audi. „Die Mixed Reality unterstützt einen
interaktiven Lernprozess, ohne die mensch-
lichen Sinne zu beeinträchtigen. Das er-
leichtert das Erlernen komplexer Arbeits-
prozesse und zeigt, wie Digitalisierung uns
unterstützen kann.“ ■
Der Autor Marco Maier ist Managing Director
bei der Viscopic GmbH.
www.viscopic.com www.audi.de
Erstellen der virtuellen Informationen über sogenannte ‘Pins’ am CAD-Modell.
Guardus ist nun Teil der Zeiss-Gruppe.
Welche Strategie verfolgt ein Weltmarkt-
führer der industriellen Messtechnik mit
dem Kauf eines MES-Herstellers?
Christoph Grieser: Der strategische Zeiss-
Geschäftsbereich ‘Industrial Quality Soluti-
ons’ hat ein klares Ziel vor Augen: Wir wol-
len ein noch umfassenderer Lösungsanbie-
ter für die smarte Fertigung sein, indem
wir unsere Kunden aus der diskreten Ferti-
gung mit integrierten, maßgeschneiderten
Hard- und Softwarelösungen versorgen.
Die Integration von Zeiss Guardus ist dabei
ein wichtiger Schritt. Durch die Verbindung
unserer bestehenden Shopfloor-Angebote
mit dem Manufacturing Execution System
vereinheitlichen wir die Datenströme im
Qualitäts- und Produktionsmanagement.
Diese Verschmelzung ist entscheidend,
wenn wir über die Zukunft industrieller
Software nachdenken. Denn nur durch
eine integrierte Datenstruktur erreichen
unsere Kunden die notwendige Agilität in
der Planung, Produktion und Steuerung,
wie sie die digitale Transformation erfor-
dert. Zeiss bietet nun die gesamte Produk-
tionsintelligenz und -produktivität aus
einer Hand – von der Messtechnik bis hin
zur Überwachung, Steuerung und Analyse.
Was versteht Zeiss unter smarter Ferti-
gung?
Grieser: Mit den Qualitätsdaten von Zeiss
waren Kunden bislang in der Lage, die be-
stehende Bauteilgüte exakt zu bestimmen
und zu visualisieren. In Verbindung mit
Zeiss Guardus erhalten die einzelnen Mess-
werte nun weiterführende Kontext-Intelli-
genz. Sprich: Das MES liefert Informationen
zum umgebenden Produktionsprozess.
Dazu gehören erweiterte Qualitätsdaten,
beispielsweise hinsichtlich Prüfplanung, Re-
klamations- oder Maßnahmenmanage-
ment. Zudem ‘schildert’ das MES den Zu-
sammenhang eines Messwertes mit der
tatsächlichen Fertigungssituation: Welche
Rohstoffe wurden eingesetzt? Auf welchen
Maschinen wurde mit welchen Parametern
und Werkzeugen produziert? Welche Mit-
arbeiter waren der Schicht zugeteilt?
Waren diese für ihre Tätigkeit ausreichend
qualifiziert? Diese Datenintelligenz ist nicht
nur die Grundlage für Analysen und Rück-
schlüsse auf einem völlig neuen Niveau. Sie
bietet ganz neue, smarte Qualitätsansätze
rund um selbstlernende Systeme und auto-
nome Prüfmethoden.
Wie wird sich das neue Angebot vom be-
stehenden MES-Markt unterscheiden?
Schließlich ist die Anbieterlandschaft
schon heute groß und vielfältig.
Simone Cronjäger: Der MES-Markt ist sehr
heterogen und besteht aus vielen mittel-
ständischen Anbietern. Durch den Zusam-
menschluss von Guardus und Zeiss entsteht
ein internationaler Lösungsanbieter mit
Mit dem Closing ist die Akquisition der Guardus Solutions AG durch die Zeiss-Gruppe abgeschlossen. Der Ulmer Anbieter von CAQ- und MES-Lösungen firmiert künftig als Carl Zeiss MES Solutions GmbH. Das Kundengeschäft soll nun gemein-sam weltweit ausgebaut werden. Welche Rolle MES-Lösungen für die Zeiss-Gruppe künftig genau spielen, berichten Chris-toph Grieser, Head of BU Software & Quality Intelligence Industrial Quality Solutions der Carl Zeiss Industrielle Mess-technik GmbH und Simone Cronjäger, Geschäftsführerin Carl Zeiss MES Solutions GmbH.
IT&Production 4/2019
INDUSTRIE 4.0 | INTERVIEW
„Die Zukunft liegt in Smart Services”
Aus Guardus wird Zeiss
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Denn nur durch eine integrierte Datenstruktur erreichen unsere Kunden die notwendige Agilität
in der Planung, Produktion und Steuerung.
Simone Cronjäger, Carl Zeiss MES Solutions GmbH
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IT&Production 4/2019
Zeitaufwendige Planung Die Planung wurde bei ALPLA in zeitaufwendig in Excel erstellt,
was jedes Mal sehr viel Kopfarbeit und Abstimmung notwendig
machte. Gerade bei Terminkonflikten oder terminlichen Engpäs-
sen waren viele aufwendige Iterationsschleifen notwendig.
Echtzeit PlanungNach einer Evaluierungs- und der sich daran anschließenden
intensiven Testphase beschloss die Unternehmensführung,
PlanTool von der pro-PlanTool GmbH einzuführen. Unter anderem
war die nahtlose Integration in das bestehende MES-System von
CERTA Systems ein wichtiges Kriterium. Damit fließen nun die
Informationen von der Konstruktion über die Arbeitsvorbereitung
direkt zur Produktion und zurück – alles digital. Zeitaufwendige
und unproduktive Ausdrucke via Papier gehören somit der
Vergangenheit an. PlanTool erkennt Terminkonflikte basierend auf
Prioritäten und den notwendigen Kapazitäten über alle laufenden
Aufträge, auf die nun frühzeitig gezielt reagiert werden kann.
Alle Arbeitsgänge mit allen Abhängigkeiten werden dann ent-
sprechend neu eingeplant. Ganz ohne menschlichen Einsatz geht
es aber dennoch nicht – hierzu ist immer noch das Fertigungs-
und Prozesswissen des Facharbeiters gefragt.
Automatisierte und transparente ProduktionIn der Produktionslinie von ALPLA befinden sich heute insgesamt
vier exeron EDM 313 Erodier- und eine exeron HSC 600 Fräs -
maschine, zwei ZEISS CONTURA 3D-Koordinanten-Mess- sowie
eine MAFAC Waschmaschine. In den fünf EROWA Rack-Magazinen
werden die Werkstücke und –zeuge gelagert. Die gesamte
Prozess-Steuerung übernimmt dabei JMS© 4.0 MoldLine und der
EROWA Robot System Linear (ERSL) führt sämtliche Transport-
Aufgaben durch. Mit der nahtlosen Integration von PlanTool wird
nun der komplette Auftrag per Knopfdruck an JMS© 4.0 Mold-
Line von CERTA übergeben. Auch die NC-Programme werden
aus der CAM-Abteilung in JMS© 4.0 MoldLine automatisch
importiert. Alle tatsächlich benötigten Arbeits- bzw. Prozess -
zeiten werden automatisiert für eine auftragsbezogene Nach -
kalkulation von der Maschine an PlanTool übertragen.
Optimierte LogistikMit dem Einsatz von PlanTool wurden aber auch die internen
Logistik-Prozesse optimiert. Bei der Materialanlieferung werden
die Rohmaterialien direkt in internen Transportkisten gelagert.
Durch einen einfachen Barcode auf der Kiste ist zu jeder Zeit der
Bezug zum Auftrag vorhanden und so während des gesamten
Herstellungsprozesses transparent nachvollziehbar. Während
früher oftmals die Übersichtlichkeit in der Fertigung fehlte und
nach Bauteilen, aber auch Zeichnungen und Arbeitsplänen ge-
sucht werden musste, stehen nun zu jeder Zeit für jeden Mitarbei-
ter alle relevanten Informationen auf Knopfdruck zur Verfügung.
Ausblick Industrie 4.0Der Schritt zu PlanTool war mit Blick auf die Anforderungen in der
Welt der Industrie 4.0 von hoher Bedeutung. Mit der nahtlosen
Integration von PlanTool in JMS© 4.0 MoldLine wurden die
Planungsprozesse beschleunigt und Durchlaufzeiten, gerade
durch die Reduzierung von Liegezeiten und dem digitalen Daten-
transfer, deutlich reduziert. Neben der Transparenz der Prozesse
hat sich auch die Produktivität und Sicherheit erhöht. So ist
ALPLA nun in der Lage, auch mehr Aufträge pro Jahr umzusetzen.
Kontakt
CERTA Systems GmbH Roßendorfer Str. 1 90556 Cadolzburg Tel.: +49 9103 71550-0 [email protected] • www.certa-systems.com
Bild
: CER
TA S
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mbH
Um in der Industrie 4.0 Welt die
Fertigung einer Losgröße 1 in
Echtzeit zu steuern, kommt der
Fertigungsplanung eine immer
wichtiger werdende Bedeutung
zu. ALPLA hat sich für den Um-
stieg von einer Excel-basierten
Planung auf die professionelle An-
wendung PlanTool entschieden.
Mit intelligenten Algorithmen und Köpfchen zur Industrie 4.0 Echtzeit-Fertigung
https://www.certa-systems.com/referenzen/alpla
IT&Production 4/2019
einem durchgängigen Shopfloor-Portfolio
und großen Kapazitäten für Business Deve-
lopment und Vertrieb, Entwicklung und Be-
ratung – aber auch natürlich den 24/7-Sup-
port. Dank der sehr großen Kundenbasis
sowie den gemeinsamen Zielgruppen und
Märkten profitieren wir von einer hohen
Marktdurchdringung und können neue Kun-
denanforderungen und Trends frühzeitig
aufnehmen. Gleichzeitig ist die gesamte
Zeiss-Organisation kundenzentrisch aufge-
stellt. Wir sind ganz nah bei unseren An-
wendern und tragen die Verantwortung,
dass sie genau die Lösungen bekommen,
die sie für ihren Erfolg brauchen.
Was sind die ersten Leuchtturm-Integra-
tionen beziehungsweise -Anwendungen,
die wir in der Praxis erleben werden?
Cronjäger: In einem ersten Schritt realisie-
ren wir die Integration von Zeiss Guardus
mit den Daten und Funktionen des Ana-
lyse- und Reporting-Tools Zeiss PiWeb. Für
PiWeb-Kunden eröffnet die Integration ein
neues Level an Kontext- und Detailanalyse.
Die Qualitätsdaten sind ab sofort in das
umgebende MES-Produkt- und Prozess-
wissen eingebettet, wodurch sich ein lü-
ckenloses Bild zur aktuellen Qualitäts- und
Produktionslage ergibt. Ein Beispiel: Die so
erzeugte umfassende Datenstruktur des zu
produzierenden Produktes ist somit kom-
plett systemisch im MES nachvollziehbar –
diese Datenbasis wird auch als digital twin
bezeichnet. Anhand dieses digitalen Zwil-
lings des Produktionsgutes lassen sich Vor-
hersagen und Analysen bezüglich der Si-
cherheit und Stabilität des Herstellungs-
prozesses ableiten. PiWeb ist hier die per-
fekte Ergänzung mit seiner besonderen
Stärke in der Analyse und Visualisierung
von Daten. Ein weiteres, eher mittelfristi-
ges Ziel, ist der Aufbau von ‘Closed-Qua-
lity-Loops’ durch den Einsatz selbstlernen-
der Algorithmen. Weitere erste Integrati-
onspunkte liegen darüber hinaus in den
Modulen des Qualitätsmanagements
(CAQ) wie Maßnahmenmanagement und
Instandhaltung sowie den Business Apps.
Wo liegen die größten Nutzenpotenziale
für die Anwender?
Grieser: Zukunftssicherheit ist hier sicher
auf Platz Eins. Als Stiftungsunternehmen
steht Zeiss für Langfristigkeit und Sicher-
heit. Diese Werte sind ein Garant dafür,
dass wir die MES-Lösung auch in Zukunft
mit großem Engagement vorantreiben
werden. Wir investieren zudem jährlich
rund zehn Prozent des Umsatzes in For-
schung und Weiterentwicklung. Das zeigt
sich zum einen in zahlreichen Neueinstel-
lungen bei Entwicklung, Consulting und
Support rund um Zeiss Guardus. Zum an-
deren liefern unsere Think Tanks ‘Global
Technology Network’ und die ‘Digital Inno-
vation Partners’ kontinuierliche Expertise
in Innovationsfeldern wie Web-Applikatio-
nen, Digital Services oder Big Data. Im All-
tag profitieren Kunden von der bereits er-
wähnten weltweiten Vertriebs- und Ser-
viceorganisation. Zeiss Guardus ist nun in
40 Ländern mit lokalen Ansprechpartnern
zuhause und bietet eine weltumspan-
nende Support-Struktur.
Gibt es bereits erste Kandidaten für
gemeinsame Projekte?
Cronjäger: Dank der großen Installations-
basis sind die ersten gemeinsamen Pro-
jekte schon in der Pipeline – etwa zu den
Themen Data Analytics oder Maßnah-
menmanagement. Die Ideen sprudeln nur
so. Schließlich sind wir bei einer Vielzahl
an Unternehmen aus dem Automobil-
und Medizintechniksektor sowohl mit
Messtechnik als auch mit Analyse- und
MES-Lösungen vertreten, wodurch mög-
liche Leuchtturmprojekte auf sehr frucht-
baren Boden fallen.
Welche Bedeutung hat die hinzugewon-
nene MES-Kompetenz für das IOT-Netz-
werk Adamos?
Grieser: Unsere dazugewonnene MES-
Kompetenz ist für die Adamos-Strategie
ein wichtiger Baustein – etwa im Bereich
Maschinendatenintegration (MDE, BDE).
Gemeinsam mit den Adamos-Partnern
werden wir in der Lage sein, Daten und
Wissen aus den unterschiedlichsten Dis-
ziplinen zusammenzuführen. Ziel ist eine
Datenplattform, die den Analyse- und
Prognose-Fähigkeiten von Big Data in
nichts nachsteht und unsere Kunden auf
eine neue Stufe der Entscheidungs-Intelli-
genz und Wandlungsfähigkeit hebt.
Wie wird die Shopfloor-IT der Zukunft aus-
sehen?
Grieser: Software muss sich genauso agil
verhalten wie die Produktionssphären,
die sie unterstützen. Deshalb liegt für uns
die Zukunft der Shopfloor-IT in flexibel
kombinierbaren Smart Services. Es ist wie
ein Baukastensystem: Auf den Funda-
menten einer hochintegrierten (Big Data)
Datenbasis stellt sich der Kunde seine
Dienste und Module so zusammen, wie
es den Bedürfnissen seiner Produktion
entspricht. Die Modularität und Prozess-
orientierung von Zeiss Guardus sowie
seine Integrationsfähigkeit bieten hierbei
die perfekte Ausgangslage.
Wie sehen nach der Integration von Guar-
dus die weiteren Schritte aus?
Grieser: Wir schaffen dort Integrationen, wo
es für den nachhaltigen Erfolg unserer Kun-
den notwendig ist. Sprich: Wir werden auf
der einen Seite die Stärken der Guardus-
Kultur erhalten und fördern – vom Techno-
logie- und Expertenwissen über das große
Engagement bis hin zur gelebten Kunden-
nähe. Auf der anderen Seite gilt es, struktu-
relle Defizite durch die Einbindung in die
Zeiss-Organisation auszugleichen. Dazu ge-
hören beispielsweise die Integration in die
internationale Vertriebs- und Support-
Struktur oder die Verknüpfung mit unseren
Think Tanks. Von den organisatorischen
Grundlagen losgelöst, legen wir das Funda-
ment für eine gemeinsame, dynamische
Entwicklungskultur und Marktbearbeitung.
Wovon hängt der Erfolg eines Shopfloor-
IT-Anbieters ab?
Cronjäger: Nachhaltige Strategien werden
aus unserer Sicht aus vier Elementen mo-
delliert: Datenhoheit, Integrationsstärke, Ex-
pertenwissen und Service-Orientierung. ■
www.guardus-mes.de
Software muss sich so agil verhalten wie die Produktionssphären, die sie unterstützen.
Deshalb liegt für uns die Zukunft der Shopfloor-IT in flexibel kombinierbaren Smart Services.
Christoph Grieser, Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
INDUSTRIE 4.0 | INTERVIEW
Der Amtsantritt von US-Präsident Donald Trump, die Abstim-mung für den Brexit und die Abschaffung demokratischer Grundregeln in Ungarn, Polen und der Türkei haben nach Mei-nung von Ulrich Sendler (Bild) eines gemeinsam: „Die aktuel-len Angriffe auf die demokratischen Freiheiten kamen nicht durch einen Militärputsch, sondern durch demokratische Ab-stimmungen zustande.“ Der Autor des bei Springer erschiene-nen Sachbuchs `Das Gespinst der Digitalisierung’ vermutet, dass dieses Bröckeln gedachter demokratischer Gewissheiten etwas mit einer allgemeinen Entwicklung in der Welt zu tun hat, die einem großen Teil der Menschheit Angst macht: mit der globalen Digitalisierung, der digitalen Vernetzung und dem Eindringen künstlicher Intelligenz in scheinbar jede Ritze unseres menschlichen Lebens. Ulrich Sendler ist seit mehr als drei Jahrzehnten als Fachjournalist, Technologieanalyst und Autor rund um die Digitalisierung der Industrie tätig. Sein Buch Industrie 4.0 wurde in China ein Bestseller. Im folgenden Gastbeitrag liefert Sendler Einblicke in sein aktuelles Buch.
INDUSTRIE 4.0 |
Wie gut es der Industrie geht,
wie viele Mitarbeiter sie be-
schäftigt, wie viel ihre Wert-
schöpfung zum Bruttoinlandsprodukt
beiträgt, sind einige der Hauptkriterien
dafür, wie gut es dem Land und den Leu-
ten geht, wie stabil die Demokratie als
bisher beste aller Regierungsformen ist.
Die Stabilität der Demokratie und der
Wohlstand in einem Land hängen des-
halb so eng mit einer gesunden Industrie
zusammen, weil die moderne Demokra-
tie und der Sozialstaat Früchte der in-
dustriellen Revolution sind. In der zwei-
ten Hälfte des 18. Jahrhunderts entstan-
den – nach rund zweitausend Jahren
Pause – die ersten demokratischen Verfas-
sungen der Neuzeit in den drei Ländern,
Auf jeder Konferenz im Industrieumfeld wird jetzt über die digitale Transformation der Industrie gesprochen. Aber die sehr spezielle Rolle, die die Digitalisierung der Industrie für den gesamtgesellschaftlichen Umbruch spielt, kommt dabei in der Regel nicht zur Spra-che. Meist wird nicht einmal verstanden, dass es nicht um die Anwendung von Google- und Facebook-Rezepten etwa auf den Maschinenbau geht. Es wird dringend, diese Fragen zu adressieren. Denn es bleibt nicht viel Zeit, um sie für den Standort Deutschland richtig zu beantworten. Mein Buch 'Das Gespinst der Digitalisierung' soll dazu beitragen.
DIGITALISIERUNG
IT&Production 2/2019
Die besondere Rolle der Industrie beim digitalen Umbruch
Ulrich Sendler: Das Gespinst der Digitalisierung
Bild: Ulrich Sendler
in denen zur selben Zeit die industrielle Re-
volution begann: in England, Frankreich
und den USA. Der Zusammenhang gilt lei-
der auch umgekehrt. Wie die Industrie sich
auf den digitalen Umbruch einstellt, hat
großen Einfluss darauf, wie stark die Men-
schen im Land auf den demokratischen
Rechtsstaat setzen, wie wichtig ihnen die
individuellen Freiheiten sind. Oder wie hef-
tig sie zurück in die vermeintlich bessere
Vergangenheit wollen, weg vom Rechts-
staat und hin zum Nationalismus.
Führungsmächte aus der Wirtschaft
In den USA und in Großbritannien wurde
die Industrie über Jahrzehnte bis auf ei-
nige Reste abgebaut, während sich Fi-
nanzinvestoren und vor allem in den USA
die Internetgiganten als neue Führungs-
mächte etablierten. Resultate sind eine
tiefe Spaltung der Gesellschaft, der Brexit
und Präsident Trump. In Deutschland, wo
2011 mit Industrie 4.0 früher als in irgend-
einem anderen Land die digitale Fabrik
auch ins Zentrum der Regierungspolitik
rückte, sind nach wie vor rund 24% der
Beschäftigten in der Industrie tätig. Und
trotz starker AfD-Fraktion ist die Demo-
kratie derzeit nicht unmittelbar
bedroht. Frankreich und Präsident Macron
sind ein gutes Beispiel dafür, wie schnell
eine charismatische Führungspersönlich-
keit mit Konzept und Perspektiven für die
Zukunft das Ruder in Richtung Demokratie
herumreißen und die Rückwärtstreibenden
zur Bedeutungslosigkeit verdammen kann.
Der Front National hat nicht einmal Frakti-
onsstärke erhalten und seinen Namen ge-
ändert. Aber wenn das Versprechen nicht
eingelöst wird, kann das Ruder genauso
schnell wieder zurückschlagen. Das zeigen
die Unruhen gegen Macron im Dezember
2018. Dass für den großen Umbruch in der
Arbeitswelt auch ein anderes Sozialsystem
auf die Tagesordnung muss, beginnt sich
herumzusprechen. Wie es aussehen wird,
ist völlig offen. Wir haben gute Gründe,
uns für einen richtigen Weg in die digitale
Zukunft zu entscheiden. Digital wird sie
auf jeden Fall. Aber wie die digitale Gesell-
schaft aussieht, das hängt – solange wir
eine Demokratie haben – von uns ab. An-
sonsten drohen uns soziale Unruhen, wie
sie Europa seit mehr als einem halben
Jahrhundert nicht gekannt hat.
Kann die deutsche Industrie den Unterschied zum Silicon Valley machen?
Es gibt noch einen Grund, warum die Digitali-
sierung der Industrie so wichtig für die Zukunft
ist. Die smarte Fabrik ist eben keine Erweite-
rung des datenrechtsfreien Raums Silicon Val-
ley. Wie die Industrie die Digitalisierung von
Produkt, Produktion und produktbasierenden
Dienstleistungen realisiert, kann den großen
Unterschied zu den Internetgiganten und
ihrem Daten- und Machtmissbrauch machen.
Und dem Standort Deutschland eine gute Zu-
kunft bescheren. Mit dem Internetprotokoll
IPv6 ist der verfügbare Adressraum so groß ge-
worden, dass Haut und Haar, Blatt und Wurzel
rund um den Erdball mit jeweils Billionen von
individuellen Internetadressen versehen wer-
den könnten. Also natürlich auch alle Produkte,
Geräte, Maschinen und Anlagen. Deshalb kön-
nen künftig alle industriellen Erzeugnisse
neben ihrer traditionellen Funktion zusätzlich
mit integrierten Diensten in Form von Apps
aufwarten. Das, was wir bisher nur von mobi-
len Computer-Endgeräten kennen, kann mit
allem gemacht werden. Aber wie, ist nicht aus-
gemacht und entschieden.
Mindsphere-Daten gehören den Anwendern
Siemens beispielsweise hat mit MindSphere
eine Cloud-Plattform für entsprechende Indus-
trie-Apps eingerichtet. Dabei gehören die Daten
aber – im krassen Gegensatz zu den bekannten
Plattformen von Amazon, Apple, Facebook,
Google oder Microsoft – bei Siemens den Kun-
den und nicht Siemens als Plattformbetreiber.
Wird das Schule machen? Oder wird sich die
eine oder andere Branche versucht sehen, mit
den Daten ihrer Kunden ähnlich verantwor-
tungslos umzugehen wie die Anbieter von
Smartphones und deren Apps? Hier ist der Ge-
setzgeber gefragt. Er muss sich – nicht nur ein-
malig wie beim autonomen Fahren – von Ethik-
kommissionen beraten lassen. Was die digitale
Gesellschaft braucht, ist eine umfassende Eigen-
tumsordnung, die regelt, wem Daten gehören
und wer was damit tun darf. So wie die Indus-
triegesellschaft eine Eigentumsordnung für
Dinge, Produkte und Produktionsmittel hat,
brauchen wir nun ein eindeutiges Recht für das
Eigentum an Daten aller Art. Noch etwas muss
bei der Digitalisierung der Industrie wie der gan-
zen Wirtschaft und Gesellschaft berücksichtigt
werden, das über Jahrzehnte mit einer heiligen
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netzung den Menschen und ihre Daten
werden nicht für heimliche Werbege-
schäfte missbraucht.
Künstliche Intelligenz – vom Menschen richtig eingesetzt
Eine Schwäche der digitalen Transforma-
tion der Industrie liegt darin, dass sie sich
noch fast ausschließlich mit der Digitali-
sierung der Produktion befasst. Die wei-
tere Automatisierung, das Maschinenler-
nen von Maschinen und Robotern, der
Einsatz von künstlicher Intelligenz und Big
Data Analytics zur weiteren Optimierung
der Fertigung und des Anlagenbetriebs –
das ist aber nur eine Seite der Medaille.
Die andere sind die Produkte und vor
allem die Dienste, die über vernetzte Pro-
dukte künftig angeboten werden können.
Diese Seite der industriellen Digitalisie-
rung kommt momentan noch viel zu kurz.
Das liegt daran, dass sie ein Abschiedneh-
men von den gewohnten Produkten und
zugehörigen Geschäftsmodellen bedeu-
tet. Dieser Abschied ist aber unausweich-
lich. Besser ist es, wenn die Industrie ihn
selbst und aktiv in Angriff nimmt, als
durch irgendwelche neuen Player dazu
gezwungen zu werden. Wobei sich auch
hier ein weites Feld öffnet, in dem sich
staatliche Sorge für das Wohl der Bürger
beweisen muss. Welche Produkte für den
täglichen Gebrauch, aber auch in der Me-
dizin oder Altenpflege, welche produkt-
basierenden Dienste sind im Sinne der
Menschen sinnvoll und welche nicht?
Welche sollten vielleicht sogar gefördert
werden, welche eher verboten? Uns hier
am Vorgehen der früheren industriellen
Führungsmacht USA zu orientieren, wäre
keine gute Idee. Dort wurde bewiesen,
dass die Industrie und generell die Wirt-
schaft auf sich gestellt sehr schnell den
Fokus auf das Gemeinwohl verlieren kön-
nen. Schließlich sollte die Industrie sich
nicht das Blaue vom Himmel erwarten,
das nun scheinbar mit Cloud, KI und Big
Data Analytics im Angebot ist. Die Tech-
nologie ist sehr weit vorangekommen,
aber weit entfernt davon, Wunder zu
vollbringen. Was KI und Maschinenlernen
können, hängt weiterhin vom Menschen
ab, der dafür Programme schreibt und Da-
tenmodelle definiert. Wenn wir die Fach-
leute haben. Womit ein weiteres Groß-
thema angeschnitten ist. Unser Bildungs-
system, ebenfalls entstanden mit der In-
dustriegesellschaft, müssen wir ebenso
neu erfinden wie das Rechts- und Sozial-
system. Für eine Gesellschaft, in der die
Menschen immer weniger Zeit für die Be-
streitung ihres Lebensunterhalts aufbrin-
gen müssen, weil ihnen das die Maschi-
nen immer häufiger abnehmen, rücken –
neben Kenntnissen zur Beherrschung und
Gestaltung der digitalen Technologien –
Kreativität und umfassende menschliche
Fähigkeiten ins Zentrum. Die KI nimmt uns
das nicht ab. Schon das Wort künstliche
Intelligenz übrigens sollte mit großer Vor-
sicht gebraucht werden. Mit menschlicher
Intelligenz hat sie nur so viel zu tun, als
sie von Menschen entwickelt wird. Dem
Menschen mit seinen Gefühlen und seiner
Empathie, mit seiner Kreativität und sei-
nem künstlerischen Gestaltungsdrang,
und vor allem mit seinem Bedürfnis nach
gemeinsamen Projekten, frei gestaltet
von freien Individuen, wird keine Ma-
schine je auch nur nahekommen. Hier ver-
läuft die Grenze zwischen Mensch und
Maschine. Wir sollten sie kennen und zu
schützen verstehen. ■
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INDUSTRIE 4.0 | DIGITALISIERUNG
IT&Production 2/2019
Ulrich Sendler: Das Gespinst der Digitalisierung – Menschheit im Umbruch – Auf dem Weg zu einer neuen Weltanschauung, Springer Fachmedien Wiesba-den, ISBN 978-3-658-21896-6 (als e-book -21897-3)
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Kuh namens ‘Privatisierung ist gut – Staat
ist schlecht’ in völlige Vergessenheit gera-
ten ist: Die Grundbedürfnisse der Gesell-
schaft müssen vom Staat garantiert wer-
den. Sie dürfen nicht vom Geschäftsmodell
eines Unternehmens abhängen. Für die di-
gitale Gesellschaft benötigen wir neue
staatliche Infrastrukturen, denn das Digitale
hat bereits neue menschliche Grundbedürf-
nisse geschaffen: Internetzugang, soziale
Vernetzung, Zugang zu Wissen und Infor-
mationen, und das alles weltweit. Das
würde die heutigen Internetgiganten ent-
weder aus einem Gebiet nach dem ande-
ren vertreiben, oder sie müssten sich ein
Geschäftsmodell einfallen lassen, das zu
der neuen Gesellschaft passt und den Men-
schen dient, nicht ausschließlich ihrem Pro-
fitstreben. Positive Beispiele gibt es bereits,
und es werden mehr. Barcelona etwa baut
sich ein kommunales Netz, das die Daten
aller Einwohner umfasst und zugleich ga-
rantiert, dass diese Daten geschützt sind
und den Bürgern gehören, nicht der Stadt
und keinem Konzern. nebenan.de ist ein so-
ziales Netzwerk, das vor drei Jahren in Ber-
lin gegründet wurde. Es ist das Gegenstück
zu Facebook, hat allein in Deutschland be-
reits mehr als eine Million Nutzer und über
6.000 Nachbarschaften. Hier dient die Ver-
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IT&Production 2/2019
Pre-Study „MES-Einsatz in Ihrem Unternehmen“
Die Einführung eines Manufacturing Execution Systems
(MES) in die betrieblichen Abläufe ist ein weitreichender
Schritt. Es geht nicht nur um den Einstieg in die Digitalisierung,
sondern insbesondere darum, einen Nutzen für das Unter -
nehmen, die Mitarbeiter, die Kunden und die Geschäftspartner
zu schaffen. Je besser dieser Nutzen bereits im Vorfeld
der MES-Einführung erkannt wird, desto höher werden die
Akzeptanz für das System sowie der sich daraus ergebende
Return on Investment (ROI) sein.
Eine Pre-Study „MES-Einsatz in Ihrem Unternehmen“ ist daher
häufig der erste Schritt vor der Lastenhefterstellung, Ausschrei-
bung, Pflichtenhefterstellung (Blueprint) und Einführung (Pilot-
bereich/Rollout). Idealerweise startet eine solche Analyse
mit einem Management Workshop, bei dem das gesamte
Management auf einen Wissensstand bzgl. Industrie 4.0 und
MES gebracht wird. Ausgehend von der Analyse des Status-Quo
werden dann MES-Einsatzszenarien identifiziert und hinsichtlich
ihres Aufwands, Nutzens und Risikos bewertet. Dadurch erhält
das Management im Unternehmen mehr Orientierung und
Entscheidungssicherheit bei der Festlegung der eigenen Digi -
talisierungs-Roadmap zur Erreichung der IT-Zielarchitektur.
Optimaler Ablauf einer Pre-Study MES Kick-Off Management Workshop
Einführung in Industrie 4.0 und MES•
Zieldefinition•
Auf Basis von Manufacturing Execution Systemen (MES) lassen sich die Abläufe in der Produktion digitali-
sieren und damit die Transparenz, Reaktionsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit erheblich steigern. Die Voraus-
setzung dafür ist der optimale funktionale und organisatorische Einsatz des Systems im Unternehmen. Eine
Pre-Study bietet dem Management bereits im Vorfeld des MES-Projekts Orientierung, Entscheidungssicher-
heit und damit auch Risikominimierung.
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INDUSTRIE 4.0 |
Die Holcim (Schweiz) AG und
Holcim S.p.A. (Italien) – Tochter-
gesellschaften der weltweit tä-
tigen Unternehmensgruppe Lafarge Hol-
cim – bieten Baustoffe und Lösungen
für die Bauindustrie. Zu ihrem Produkt-
portfolio gehören Zement, Zuschlag-
stoffe und Transportbeton für ein breites
Anwendungsspektrum, darunter Infra-
struktur-, Gewerbe- und Wohnungsbau-
projekte. Die Produkte kommen zum Teil
in sehr anspruchsvollen Umgebungen
zum Einsatz – vom Unterwasserbau,
Hochhäusern, Niedrigenergiehäusern bis
hin zu komplexen geologischen Bedin-
gungen wie Tunneln. Holcim Schweiz
und die Holcim Italien werden als eine
Marktregion geführt.
1.500 Mitarbeiter verbinden
Die Unternehmen, die als eine Markenre-
gion geführt werden, benötigten ein Tool
zur Teamkommunikation für den operati-
ven Einsatz in ihren Produktionsstätten. Es
galt, rund 1.500 Angestellte zu verbinden.
Die Werker in der Produktion sollten
ebenso verbunden werden wie Mitarbeiter
an entfernten Standorten. Außerdem soll-
ten Unternehmensinformationen schnell
an die jeweiligen Teams übertragen wer-
den. Ein weiteres Kriterium bei der System-
auswahl war der Wunsch, einen multifunk-
tionalen und möglichst sicheren digitalen
Raum für die Werksmitarbeiter in unter-
schiedlichen Sprachen zu schaffen. Die Zu-
sammenführung von lokalen Holcim-An-
wendergruppen in eine Online-Community
war ebenfalls Teil der Anforderungen. Die
Wahl fiel auf die Team-Telekommunikati-
ons-App Beekeeper. Auf der Kommunika-
tionsplattform für Unternehmen laufen
operative Systeme und Kommunikations-
kanäle zusammen. Die Kommunikation
kann über das Smartphone, die Web-Ver-
sion oder Digital Signage-Bildschirme er-
folgen. Durch das Integrieren von beste-
henden Systemen, wie dem ERP-System,
kann die Plattform zum zentralen Kommu-
nikations- und Kollaborationshub des Un-
ternehmens ausgebaut werden. Gemein-
sam mit den Werksleitern hat die Ge-
schäftsleitung eine Matrix erstellt, die mo-
natlich aktualisiert wird und die Mitarbeiter
in Bezug auf Sprache, Hierarchieebene in
Aus dem privaten Alltag sind Tools wie WhatsApp kaum noch wegzudenken. Firmenintern ist die Kommunikation über solche Dienste allein schon aus Datenschutzgründen kritisch. Die App Beekeeper kann Abhilfe schaffen: Sie bietet Unternehmen eine Kommunikations-plattform, mit der sich alle Mitarbeiter datenschutzkonform verbinden können.
KOMMUNIKATIONSPLATTFORM
IT&Production 2/2019
Mitarbeiter verbindenTeam-Kommunikation per App
Bild
: Bee
keep
er A
G
der Organisation und Zugehörigkeit zu Ge-
schäftseinheit und Werk gruppiert. Die
Kommunikationskampagnen sind entspre-
chend angepasst, und der Fertigungsbe-
trieb nutzt einen offiziellen News-Stream,
um Informationen an die Mitarbeiter zu
verteilen. Über direkte Chat-Nachrichten
sollen Mitarbeiter motiviert und einbezo-
gen werden. In einigen der Werke wurden
Onboarding-Sitzungen für die Einführung
von Beekeeper durchgeführt. Dort jene Be-
triebsleiter dabei zu haben, die häufig Bee-
keeper nutzen und das neue Kommunika-
tionstool unterstützen, war im Projekt ent-
scheidend, um das Rollout auch auf Werks-
ebene zum Erfolg zu verhelfen.
Übersetzungsfunkton integriert
Da in der Belegschaft viele unterschiedliche
Sprachen gesprochen werden, hat sich die
direkte Übersetzungsfunktion des Tools als
ein wichtiger Mechanismus erwiesen, um
die unternehmensweite Kommunikation zu
vereinfachen. Durch einen Klick wird der zu
übersetzende Text in der Standardsprache
des jeweiligen Telefons angezeigt.
Intranet eingeführt
Vor kurzem hat Holcim sein neues Firmen-
Intranet ‘Connect’ eingeführt und den neuen
digitalen Hub über Beekeeper angekündigt.
Dabei zeigen beispielsweise Screenshots,
wo Kalender, E-Mail-Postfächer und mitar-
beiterbezogene Materialien zu finden sind.
Das Kommunikations-Tool bietet darüber hi-
naus einen zentralen Ort für die gemein-
same Nutzung von Ressourcen.
Sicherheitsanweisungen für die Mitarbeiter
Das Unternehmen nutzt Beekeeper zudem,
um Sicherheitshinweise an seine Mitarbei-
ter weiterzugeben. In regelmäßigen Ab-
ständen finden beispielsweise Workshops
statt, in denen Strategien entwickelt wer-
den, um Gefahren und Risiken für die Mit-
arbeiter zu minimieren. Zentrale Thesen aus
diesen Sitzungen werden in die Kommuni-
kations-Streams von Beekeeper hochgela-
den. Werksleiter können die App nutzen,
um mit ihren Mitarbeitern in Kontakt zu
treten und Fragen zu beantworten.
Wartungsinformationen
Werksleiter und Mitarbeiter tauschen
sich über die App zudem über Aktualisie-
rungen der Gerätewartung aus, wie Neu-
anschaffungen oder Verbesserungen der
bestehenden Bauinfrastruktur. Da Holcim
mit unterschiedlichen Designbüros und
anderen Unternehmen der Baubranche
zusammenarbeitet, bildet Beekeeper eine
Plattform, um über Termine der Partner
zu informieren, bei denen deren Neuhei-
ten vorgestellt werden.
Informationen über neue Projekte
Auch werden neue Partnerschaften und
Bauverträge über die App geteilt. In den
Kommunikations-Streams beschreiben die
Mitarbeiter den Umfang, die Region und
den Projektbereich für die relevanten
Teams. So kündigte die Firma beispielsweise
Fortschritte beim Ausbau eines Steinbruchs
in ihrem Schweizer Kieswerk in Kehrsiten
(Oberzingel) an. Die Mitarbeiter wurden
mittels Bildmaterial und schriftlichen Up-
dates auf dem Laufenden gehalten.
Digital Workspace
Mit der Einführung der Anwendung gelang
es der Unternehmensgruppe, einen um-
spannenden Kommunikationraum zu etab-
lieren, der die Mitarbeiter über Hierarchie-
ebenen und Sprachen hinweg zusammenb-
ringt, informiert und einbezieht. ■
Der Autor Dr. Cristian Grossmann ist Gründer und
CEO der Beekeeper AG.
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| INDUSTRIE 4.0KOMMUNIKATIONSPLATTFORM
Bild: Holcim AG
Die Holcim-Unternehmensgruppe produziert vor allem Baustoffe und ganze Lösungen an die Bauindustrie.
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Moderne Anlagen werden immer
komplexer. Trotzdem müssen sie
flexibel und vor allem wirt-
schaftlich produzieren, wobei die Maschi-
nensicherheit oberste Priorität hat. Um diese
Anforderungen zu erfüllen, arbeitet TÜV Süd
in der Technologie-Initiative SmartFactoryKL
mit. Ziel der Mitarbeit an der Demonstrati-
ons- und Forschungsplattform ist es, ein
Konzept zur automatisierten Zertifizierung
modularer Anlagen zu erstellen.
Komplexität nimmt zu
Die Komplexität von Anlagen ist für in-
dustrielle Anwender oft kaum noch zu
beherrschen. Die Gründe dafür können
vielfältig sein: Hohe Verfügbarkeit, flexi-
ble Adaption neuer Technologien und
individuelle Massenfertigung sind häu-
fige Herausforderungen. Durch die Mo-
dularisierung und Flexibilisierung von
Produktionsanlagen kann die Komplexi-
tät der Gesamtanlage gekapselt und da-
durch beherrschbar gemacht werden.
Gleichzeitig steigt jedoch der Aufwand,
um den Sicherheitsanforderungen ge-
recht zu werden, die in der europäi-
schen Maschinenrichtline