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Einsatz von Augmented Reality in der intelligenten Fabrik. - Bild: T-Systems

Warum sollten Fertigungsunternehmen gerade jetzt darüber nachdenken, ihre Produktion zu vernetzen und intelligent zu machen?

SAUER: Smart Factory gehört auf die Tagesordnung. Will die deutsche Industrie ihre Wertschöpfung weiterhin hochhalten, dann muss sie dieses Thema konsequent spielen, besonders im Mittelstand. Viele große Unternehmen arbeiten bereits mit Industrie-4.0-Technologien und probieren aus, was für sie sinnvoll und machbar ist.

Luz G. Mauch, T-Systems
Luz G. Mauch, Senior Vice President Sales & Service Automotive & Manufacturing Industries, T-Systems International GmbH. - Bild: T-Systems

MAUCH: Richtig. Es gibt immer mehr Pilotprojekte, die nun Schritt für Schritt in die Umsetzung kommen. Smart Factory steht vordergründig für effiziente Abläufe in der Lieferkette, Produktion und Logistik. Noch entscheidender aber ist, dass sich die Produkte verändern: Autos, Sportartikel, Haushaltsgeräte – wir bewegen uns weg von der industriellen Massenfertigung des 20. Jahrhunderts und hin zu einer kundenindividuellen Produktion mit Losgröße 1. Das ist ein gewaltiger Paradigmenwechsel: Künftig richtet sich die gesamte industrielle Wertschöpfung an den Konsumentenwünschen aus.

Was sind die ersten wichtigen Schritte auf dem Weg zur Smart Factory?

SAUER: Die Frage ist genau richtig formuliert: Wir empfehlen ein schrittweises Vorgehen. Bevor ein Unternehmen in Richtung Smart Factory losläuft, sollte es seine Hausaufgaben machen und schlanke Produktionsprozesse einführen. Es ist sinnvoll, zuerst Lean-Production-Prinzipien zu etablieren, bevor man sich Gedanken über Sensorik, selbstfahrende Flurförderzeuge etc. macht. Bei einem Hersteller von Elektromotoren hat das Fraunhofer IOSB auf Basis einer schlanken Produktion mit modularen Anlagen eine individuell abgestimmte Roadmap für eine Smart Factory entwickelt. Danach folgte die Suche nach passenden Technologien, beispielsweise zur Kommunikation der Maschinenmodule untereinander, und dann startete das Umsetzungsprojekt.

MAUCH: Tatsächlich dürfen Geschäftsführer und Produktionsleiter nicht glauben, dass nur ein Hebel umgelegt werden muss und schon ist die Fabrik smart. In Transformationsprojekten müssen Unternehmen über den Tellerrand der Produktion hinausblicken. Vom Änderungsdienst in der Entwicklung über die Auftragsverwaltung im ERP bis zum Tracking & Tracing des Materialbestands – erst wenn eine Prozesskette durchgängig optimiert ist, kann die Smart Factory ihre Intelligenz voll ausspielen. Die Basis legen IT-Standards, die zuverlässig funktionieren müssen: sichere und schnelle Netzwerke, Maschinenanbindung und Datenmanagement aus der Cloud sowie die Echtzeitanalyse großer Datenmengen, um eine vorausschauende Steuerung zu ermöglichen. Hier bietet T-Systems integrierte Lösungen aus hochsicheren Rechenzentren sowie ein einzigartiges Cloudökosystem aus standardisierten Plattformen und globalen Partnerschaften.

Dr. Olaf Sauer,Fraunhofer
Dr. Olaf Sauer, Stellvertretender Institutsleiter, Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB. - Bild: Fraunhofer

Wie lassen sich die immensen Datenströme, die da anfallen, sinnvoll kanalisieren und auswerten?

SAUER: Am Fraunhofer IOSB setzen wir einen Schwerpunkt auf maschinelles Lernen. Eine Arbeitsgruppe erforscht schon länger Verfahren, mit denen sich in großen Datentöpfen Muster erkennen lassen, um damit einen optimalen Normalprozess zu beschreiben. Diese Prozesse kann man gegen bestehenden Fertigungsabläufe laufen lassen und so Anomalien aufspüren – ob die Anomalie aber tatsächlich aus einer Störung resultiert, können nur die Mitarbeiter beurteilen. So lässt sich die Prozessqualität nach und nach anheben. Bei einem Hersteller von Abfüllanlagen nutzen wir zielgerichtete Big-Data-Analysen, um Abgleiche auf Komponentenebene durchzuführen. Klingt stark technisch, aber in diesem und in anderen Projekten haben wir immer wieder festgestellt, dass auch eine smarte Produktion sehr wohl geschulte und erfahrene Mitarbeiter braucht, die die Situation in der Fabrik beurteilen und daraus Schlüsse ziehen können.

MAUCH: Eine Smart Factory wird immer nur so intelligent sein, wie es die Unternehmensprozesse zulassen. Ein möglicher Ansatz ist, Produktionsdaten feinkörnig herauszufiltern, zuzuordnen und für den jeweiligen Einsatzzweck nutzbar zu machen. Die Wertschöpfungsprozesse aber sind momentan noch zu komplex, um sie 1:1 in einer umfassenden Referenzplattform abzubilden. Es gibt zwar große Automobilzulieferer, die an einer solchen Gesamtplattform arbeiten. Wir sind aber davon überzeugt, dass das von unten nach oben wachsen sollte. Die Prozesskette der Smart Factory entwickelt sich über die miteinander verknüpften Anwendungsfälle. Externe Partner mit universellem Prozesswissen können helfen, die einzelnen Bereiche zusammenzuführen.

Also ist die Smart Factory ein Integrationsthema?

MAUCH: Exakt. Lassen Sie mich das an einem anschaulichen Beispiel erläutern: dem vernetzten Fahrzeug. OEMs und Zulieferer hatten zunächst jeder für sich allein Kompetenzen aufgebaut und Technologien entwickelt. Später kamen ICT-Partner wie T-Systems hinzu, um diese Technologien zu integrieren und neue Prozesse zu definieren. So haben sich mehrere Ökosysteme etabliert, parallel zu Konsortien und Standardisierungsgremien auf deutscher, europäischer, weltweiter Ebene. Eine ähnliche Entwicklung beobachten wir bei der Smart Factory: Auch hier arbeiten viele Unternehmen daran, ihre Produktion zu digitalisieren. Am Ende aber müssen sich die einzelnen Bausteine, die jetzt gerade entstehen, zu einem stimmigen Gesamtbild zusammenfügen – nicht innerhalb isolierter
Silos auf Firmenebene, sondern weit darüber hinaus.

Herr Sauer, welche Rolle spielen Standards bei der Vernetzung der Produktion in Wertschöpfungsnetzen? Werden Daten und IT zum vierten Produktionsfaktor?

SAUER: Man muss unterscheiden zwischen dem, was kommuniziert wird, und dem, wie das geschieht. Für das "Wie" gibt es schon gute Antworten, zum Beispiel den OPC UA-Standard, der gerade in Richtung Echtzeitfähigkeit aufgebohrt wird. Beim "Was" besteht noch Diskussionsbedarf. In den letzten Jahren haben die verschiedenen Industriegremien durchaus gute Arbeit geleistet, da wurde nichts verschlafen. Einzig bei der kreativen Entwicklung von Geschäftsmodellen sind uns die US-Amerikaner noch immer voraus. Wir müssen das, was in Deutschland an Standards erarbeitet wird, endlich in die Breite tragen und international durchsetzen. Dass IT als vierter Produktionsfaktor neben Arbeit, Boden und Kapital tritt, denke ich nicht. Einen Mangel an Fläche können Sie beispielsweise durch Kapital wettmachen und in ein Hochregal investieren statt in ein Bodenlager. Aber ob eine solche Substitution auch bei Daten und IT möglich ist – dahinter mache ich ein Fragezeichen. Klar, ohne Daten gibt es die Dienste nicht, die auf den Daten basieren. Insofern benötigt man die IT, aber nur in enger Symbiose mit den anderen drei Faktoren. IT als Selbstzweck nutzt niemandem.

Kontakt: E-Mail: smartfactory@t-systems.com