THEMENSCHWERPUNKT INDUSTRIE 4 - it-production.com · Sensorik, Aktorik und Bild-verarbeitung übernehmen im autonomen Fahrzeug die Aufgabe der Sinne – ihre Bedeutung wächst. Es

THEMENSCHWERPUNKT

INDUSTRIE 4.0

Visionen - Use Cases - Lösungen

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E-PAPERSONDERTEILE, BRANCHENSPECIALS, THEMENSCHWERPUNKTE

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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

www.festo-didactic.de

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


Bei der ‘Predictive Process Control’ wird der Zustand kompletter Fertigungs- und Logistikprozessketten automatisiert vorhergesagt und gesteuert.

Bild

: Nex

tlap

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080_ITP_Mai_2019.pdf 29.04.2019 13:28 Seite 80


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


„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

https://www.noax.com

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


Roboter bauen mit Masterplan

Fachartikelserie GPS Digital, Teil 2: Industrie 4.0 in der Praxis

Bild

: Kuk

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G

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


| 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

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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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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

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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

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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


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


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.


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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Halle 4 Stand 4301

https://www.zeiss.de/messtechnik/veranstaltungen/control.html

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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

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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


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


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


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)

Bild

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inge

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lag

Gm

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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-

https://www.springer.com/de/book/9783658218966

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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


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.

www.beekeeper.de

| INDUSTRIE 4.0KOMMUNIKATIONSPLATTFORM

Bild: Holcim AG

Die Holcim-Unternehmensgruppe produziert vor allem Baustoffe und ganze Lösungen an die Bauindustrie.

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INDUSTRIE 4.0 |

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

Documents

THEMENSCHWERPUNKT INDUSTRIE 4 - it-production.com · Sensorik, Aktorik und Bild-verarbeitung übernehmen im autonomen Fahrzeug die Aufgabe der Sinne – ihre Bedeutung wächst. Es