Eine modulare Softwarearchitektur ist gefragt

FAQ – Digitalisierung und Industrie 4.0 im IoT-Umfeld

16.02.2019
Von 

Christian Jeske ist Marketing-Leiter bei der Münchner Membrain GmbH. Das Unternehmen hat sich auf Digitalisierungs-/Industrie 4.0-Projekte spezialisiert.

Die Digitalisierung ist in deutschen Unternehmen angekommen. Doch wie sollte die Soft- und Hardwareausstattung aussehen? Wir zeigen was im IIoT-Umfeld zu beachten ist.
Mit IoT lassen sich die Wertschöpfungsprozesse in der Produktion optimieren.
Mit IoT lassen sich die Wertschöpfungsprozesse in der Produktion optimieren.
Foto: Membrain

Digitalisierung bezeichnet die Umwandlung von analogen Prozessen in digitale Formate. Im Vordergrund steht die Vernetzung von mobilen Geräten, Maschinen und zum Beispiel führenden ERP-Systemen (etwa SAP) sowie die Automatisierung von Prozessen und Workflows im industriellen IoT-Umfeld (IIoT). Wertschöpfungsprozesse lassen sich damit optimieren und die Transformationsphase hin zur intelligenten Fabrik (Smart Factory) einleiten. Digitalisierung ist in deutschen Unternehmen angekommen, die gegenwärtige Aufgabe ist es, diese nun mit geeigneter Soft- und Hardware auszustatten und so für die Zukunft zu wappnen.

Welche Bedeutung spielt die Datenerfassung?

Um kritische Prozesse digital abzubilden, werden relevante Daten zeitnah in den führenden Systemen benötigt. Diese Daten werden mit Hilfe von Scannern, RFID, Steuerungen oder mobilen Systemen erfasst. Denn nur mit relevanten Daten können zum Beispiel automatische Aktionen oder Maßnahmen getroffen werden. Hierbei spielen heute mobile Datenerfassungslösungen noch eine zentrale Rolle. Ziel sollte aber eine Kommunikationslösung sein, die die einzelnen Komponenten soweit wie möglich ohne menschliche Interaktion verbindet. Denn Grundvoraussetzung ist es, kritische Informationen in Echtzeit verfügbar zu machen, um so auf Ereignisse unmittelbar reagieren zu können.

Welche Ziele werden damit verfolgt?

Der zunehmend härtere Wettbewerb im globalen Markt zwingt Unternehmen, zum Beispiel im produzierenden Gewerbe, ihre Produktivität genauer unter die Lupe zu nehmen. Automatisierung und Digitalisierung sorgen dafür, Prozesse und Workflows zu optimieren und somit Unternehmensprozesse effizienter zu gestalten. Digitalisierung hilft dabei, den großen Anteil von sich ständig wiederholenden manuellen Aufgaben mit Hilfe von Technologien zu automatisieren und auf ein Minimum zu reduzieren. Die dabei freigewordenen Ressourcen können dann wiederum für anspruchsvolle Aufgaben mit entsprechend höherer Wertschöpfung gewinnbringend eingesetzt werden. Oberstes Ziel ist es, ein unterbrechungsfreies und schnelles Arbeiten zu gewährleisten. Die Datenerfassungsarchitektur soll Prozesse vereinfachen, höchste Transaktionssicherheit gewährleiten, Mitarbeitereffizienz steigern und menschliche Fehler vermeiden. Dabei ist wichtig, dass die Digitalisierungsstrategie einen ganzheitlichen Ansatz verfolgt. Denn Insellösungen mit Medienbrüchen eliminieren keine menschlichen Fehler und schaffen somit nur punktuelle Effizienzsteigerungen, aber keine durchgehende Digitalisierung.

Wo stehen deutsche Unternehmen bei derDigitalisierung?

Deutsche Unternehmen sind auf dem Sprung ins digitale Zeitalter. Disruptive Technologien sind im Markt angekommen und auch die Innovationsbereitschaft ist in den letzten Jahren deutlich gestiegen. Getrieben wird dieser Trend ebenfalls durch die großen IT-Unternehmen. Doch Vorsicht: Für die großen Hersteller und Dienstleister ist Industrie 4.0 genau genommen eine Lösung, die sie den Kunden am liebsten aus einer Hand anbieten. Was dem Gedanken an die Digitalisierung nicht gerade widerspricht, aber speziell im Hinblick auf eine bestehende Infrastruktur doch problematisch erscheint.

Viele Unternehmen verfügen bereits über eine Digitalisierungs-Roadmap. Dieser Transformationsprozess lässt sich auch als Digital Journey bezeichnen - also die Transformation von einem transaktionalen Unternehmen zu einem digitalen und schließlich zu einem intelligenten Unternehmen mit lückenloser Digitalisierung und intelligenten Systemen. Aktuell befinden sich sehr viele deutsche Unternehmen in der Transformationsphase auf dem Weg hin zum digitalen Unternehmen (Digital Enterprise).

Welche Branchen sind Vorreiter der Digitalisierung?

Aufgrund hoher Qualitätsstandards, komplexer Produktionsprozesse sowie einer umfangreichen Supply Chain hat die Automobilindustrie bereits einen sehr hohen Grad an Digitalisierungsstandards erarbeitet. Denn trotz enormer Stücklistentiefe, großer Teilevielfalt und zunehmendem Outsourcing an externe Partner verfügt die Automobilindustrie über äußerst schlanke Prozesse, minimale Bestände und erlaubt keinerlei Fehler. Neben der Automobilbranche sind weitere Industrien wie die Prozessindustrie Vorreiter, wenn es um Digitalisierung geht. Großes Potential haben zudem alle Industrien, bei denen Rückverfolgbarkeit und die Überwachung kritischer Prozesse in Echtzeit gefordert wird, oder eine umfangreiche Supply Chain vorhanden ist.

Welche IoT-Anwendungsbereiche profitieren?

Eine wesentliche Grundvoraussetzung für das IIoT-Umfeld ist das Vorhandensein von technischen Standards und Normen. Nur so kann eine übergreifende Kommunikation zwischen Menschen, Maschinen und Systemen ermöglicht werden. Weiterhin sind leistungsstarke Systeme erforderlich, um Echtzeitanwendungen zu ermöglichen.

Smart Maintenance

Aufgrund der unterschiedlichen Voraussetzungen sind auch die Anwendungsbereiche unterschiedlich weit in den Unternehmen etabliert: Der Bereich Smart Maintenance (mobile und systemgestützte Wartung) verfügt über einen hohen Grad an Standards sowie klar definierte Prozesse. Aus diesem Grund lassen sich herkömmliche papierbasierte manuelle Prozesse sehr einfach durch eine mobile Lösung (App) ablösen. Instandhaltungsaufträge können so direkt von mobilen Geräten bearbeitet/verwaltet werden. Das erspart unnötige sowie lange Wege. Auch eine schlechte Erreichbarkeit der Mitarbeiter, die Komplexität der Auftragszuteilungen sowie der enorme Verwaltungsaufwand lassen sich so deutlich optimieren. Im Ergebnis werden so menschliche Fehler vermieden und eine 100-prozentige Transaktionssicherheit gewährleistet.

Digitale Fabrik

In der Digitalen Fabrik sorgt die fortschreitende Digitalisierung ebenfalls für optimierte Prozesse und effiziente Arbeitsabläufe. In der Fertigung kann es besonders wichtig sein, dass auf möglichst aktuelle Daten zugegriffen wird. Der komplette Fertigungsprozess kann dann stets aktuell vom führenden System überwacht und gesteuert werden. Das Vorhandensein vollständiger Information über zum Beispiel Lagerbestände, Maschinenzustände etc. vermeidet Produktionsengpässe und Stillstände. Die Integration mit "Predictive Maintenance" und weiteren digitalen Komponenten führt zu einer deutlich verbesserten Produktivität und Auslastung.