Der Wechsel von WLAN zu 5G durch Nokia ermöglichte einem internationalen Hersteller von Haushaltsgeräten nicht nur eine immense Produktivitätssteigerung, sondern ebnete auch den Weg zur Smart Factory. (Bild: Nokia)
Arçelik ist ein internationaler Hersteller von Haushaltsgeräten. Das 1955 gegründete Unternehmen ist heute mit 40.000 Mitarbeitern, Niederlassungen in 53 Ländern, 31 Produktionsstätten und 17 Marken weltweit tätig. Im Rahmen seiner digitalen Transformation arbeitet das Unternehmen derzeit daran, Wi-Fi-Hotspots mit Hilfe von Nokia durch ein privates drahtloses Campusnetz zu ersetzen - mit beachtlichen Ergebnissen, insbesondere in Bezug auf Nachhaltigkeit und Effizienz. Der Weg in Richtung Smart Factory ist damit vorgezeichnet.
Digitale Transformation durch Campusnetz
Dass die Wi-Fi-Hotspots in der Fabrik nur ein erster Schritt sein können, war Arçeliks Innovationsdirektorin Pinar Kose Kulacz schnell klar. Ab 2019 wollte sie ein robusteres Netz entwickeln. Das Unternehmen entschied sich für ein privates drahtloses Campusnetz. Doch zunächst musste Kose Kulacz beweisen, dass sich damit die Konnektivität verbessern und die Abläufe bei Arçelik tatsächlich effizienter gestalten ließen.
„Wir beschäftigen uns ständig mit neuen Technologien, daher war es nichts Besonderes, uns auch mit 5G und darüber hinaus zu beschäftigen. Wir kamen schnell zu dem Schluss, dass ein privates drahtloses Mobilfunknetz einen großen Mehrwert für die digitale Transformation unserer weltweiten Produktion bieten würde."
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Fehlende 5G-Infrastruktur erfordert Offenheit bei der Zusammenarbeit
Das Team um Kose Kulacz war überzeugt, dass private Campusnetze es dem Unternehmen ermöglichen würden, noch mehr Prozesse in Fabriken und Lagern zu automatisieren. Voraussetzung dafür waren geringe Latenzzeiten und hohe Geschwindigkeiten. Da es in der Türkei zu diesem Zeitpunkt jedoch noch keine 5G-Infrastruktur für Verbraucherinnen und Verbraucher oder Unternehmen gab, suchte man Rat bei Netzwerkausrüstern wie Nokia und Netzbetreibern wie Türk Telecom, um die Vision des Campusnetzes in die Tat umzusetzen.
Denn anders als in Deutschland ist es Unternehmen in der Türkei nicht erlaubt, eigene Mobilfunknetze zu betreiben. Arçelik benötigte daher einen Mobilfunkbetreiber, der einen Teil seines Funkspektrums zur Verfügung stellt. Türk Telekom erklärte sich dazu bereit, danach wandte sich Arçelik an Nokia. Innovationsdirektorin Kose Kulacz: „Wir sprachen mit Nokia über 5G und wurden in das Executive Experience Center in Finnland eingeladen. Wenn man die Vorteile der Campusnetz-Technologie wirklich verstehen will, ist das der richtige Ort dafür“.
Wir waren überzeugt, dass wir uns einen Wettbewerbsvorteil verschaffen würden. Also haben wir es gewagt.
Wettbewerbsvorteil durch privates digitales Campusnetz
Nachdem die Pläne und die bestehenden Einschränkungen der türkischen 5G-Infrastruktur mit Nokia besprochen worden waren, war man bei Arçelik mehr denn je davon überzeugt, dass der Plan mit dem Campusnetz funktionieren würde. Kose Kulacz: „Anfangs dachten wir, wir bräuchten sofort 5G-Kapazitäten, um die Anwendungsfälle zu realisieren, die uns vorschwebten. Aber dann stellten wir fest, dass wir auch mit 4,9G in einem 5G-fähigen Netz weitermachen und alles umsetzen können, was wir wollten.“
Aber es brauchte einen Vertrauensvorschuss. „Am Anfang gibt es keinen Business Case, weil man noch nichts umgesetzt hat und nicht weiß, ob es sich wirklich lohnt“, erklärt Kose Kulacz. „Aber wir waren überzeugt, dass wir uns einen Wettbewerbsvorteil verschaffen würden. Also haben wir es gewagt.“ Nur fünf Monate später hatte Arçelik das erste fahrerlose Transportfahrzeug (AGV) in Betrieb.
Konnektivität für fahrerlose Transportfahrzeuge
In enger Zusammenarbeit mit Türk Telekom und Nokia bestand der erste private drahtlose Anwendungsfall von Arçelik darin, die aktuelle Wi-Fi-Lösung zu ersetzen und die Konnektivität für fahrerlose Transportfahrzeuge (AGV – Automated guided vehicle) mit privatem LTE zu testen. Dieser Test sollte Arçelik eine Vorher-Nachher-Analyse und Leistungsdaten liefern, um die zukünftigen Möglichkeiten eines privaten drahtlosen Konzepts zu verstehen.
Fahrerlose Transportfahrzeuge wurden auch deshalb als erster Anwendungsfall ausgewählt, weil sich so leicht analysieren ließ, ob das neue Netz die Effizienz verbessert hatte. Die Ergebnisse waren eindeutig. Denn während mit Wi-Fi ausgestattete fahrerlose Transportfahrzeuge einer vorgegebenen statischen Route folgen, um ihre Aufgabe zu erfüllen, können LTE-fähige Fahrzeuge je nach Umgebung flexibel die beste Route wählen.
Prozesseffizienz um 25 Prozent verbessert
Bei Arçelik führte dies zu einer Verbesserung der Prozesseffizienz um 25 Prozent, was sich in einem geringeren Energieverbrauch pro Produktionseinheit oder einer geringeren Anzahl von Fahrzeugen bei gleicher Auslastung niederschlägt. Dies war möglich, weil es keine Stopps aufgrund von Übergabefehlern mehr gab (im Vergleich zu drei bis vier Prozent mit Wi-Fi), Neustarts nach Kollisionsvermeidungsmaßnahmen um 20 Prozent schneller erfolgten und die durchschnittliche Kurvengeschwindigkeit höher war.
Für den Anwendungsfall arbeitete Arçelik mit der Digital Automation Cloud (DAC) von Nokia, einem in sich geschlossenen Netzwerk. Das bedeutet, dass es einen festen Kern hat und vorkonfiguriert ist, so dass das Support-Team von Arçelik nur sehr wenig tun muss. Die Nokia-Lösung ist eine Art One-Stop-Shop mit sehr hoher Zuverlässigkeit. Das ist wichtig, denn Produktionsunternehmen wie Arçelik können ihre Anlagen nicht einfach abschalten, wann immer sie wollen.
Wandel zur Smart Factory - auch Drohnen im Einsatz
Entscheidend war für Arçelik auch, alle Beteiligten mitzunehmen. Mit Blick auf die zukünftige Wirtschaftlichkeit und die Innovationsmöglichkeiten mussten auch die Skeptiker überzeugt werden. Die enge Zusammenarbeit zwischen Arçelik, Nokia und anderen Partnern war dabei entscheidend und wird auch in Zukunft fortgesetzt, damit der Wandel zur Smart Factory nachhaltig gelingt.
Ein Beispiel: „Wir investieren viel in den Einsatz von Drohnen im Lager, um den Warenbestand zu zählen“, sagt Innovationsmanagerin Kose Kulacz. „Das ist eine anspruchsvolle Anwendung. Und wir beschäftigen uns auch mit dem Einsatz von Drohnen für die Sicherheit.“ Und nicht zuletzt, weil die KI immer weiter voranschreitet, sieht sie eine Zukunft, in der die Fabrikanlagen von Arçelik insgesamt noch flexibler werden - „nur die Wände sind fest“.
Für welche Unternehmen lohnt sich der Aufbau eines privaten Campusnetzes?
Private Campusnetze bringen einige wichtige Eigenschaften mit, die bei der Auswahl der Anwendungsfälle ausschlaggebend sind: Zuverlässigkeit, das heißt weniger Netzunterbrechungen, stabilere Verbindungen und geringere Abhängigkeit von öffentlichen Netzen. Sicherheit, das heißt eine ausschließlich lokale Speicherung unternehmenskritischer Daten auf dem eigenen Campus und zusätzliche Authentifizierungsmechanismen im Vergleich zu WLAN.
Hinzu kommt eine bessere Performance, das heißt schnellere Datenübertragung und kürzere Latenzzeiten für Echtzeitanwendungen. Ist eine Anwendung also geschäftskritisch und benötigt eine zuverlässige, sichere und hoch-performante Datenverbindung, dann sind private LTE/5G-Netze die richtige Wahl. Zu Nokias Kunden zählen Unternehmen aus den unterschiedlichsten Branchen, darunter Maschinenbau über Automobilhersteller und -zulieferer, Energieversorger, Transport und Logistik, aber auch Bergbau, Medien und der Gesundheitsbereich.
Typische Anwendungsbeispiele sind etwa Transportfahrzeuge in einer Fabrikhalle, die Kommunikation zwischen zwei Robotern oder einem Roboter und einem Menschen entlang einer Produktionsstraße oder hochauflösende Video-, Virtual-Reality- oder Augmented-Reality-Verbindungen zwischen den Fabrikarbeitern und einem zentralen Support-Büro. Anwendungen wie vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) für Maschinen, mobile Kameras und Drohnen, aber auch die kabellose Steuerung sicherheitsrelevanter Funktionen von Maschinen (Human Machine Interfaces) sind als Anwendungsfelder prädestiniert.
Weniger geeignet sind private Netze für Anwendungen, die über das Firmengelände hinausgehen oder eine Vielzahl an öffentlichen Teilnehmern anbinden, so zum Beispiel Track-&-Trace-Funktionalitäten im Logistikbereich, Smart City/IoT Lösungen im öffentlichen Bereich oder Netzkapazitätsverstärkung für Stadion- oder Einkaufszentrumsbesucher – hier sind die öffentlichen Netze die richtige Wahl.
Vor der Errichtung eines privaten Campusnetzes sollten sich Unternehmen im Klaren sein, welche Anwendungsfälle aktuell und auch in Zukunft realisiert werden sollen. Daran orientiert sich die Auswahl der Technologie, die technische Netzwerkarchitektur, das Service-Modell und schlussendlich das ideale Produkt. Vor allem für die kommerzielle Argumentation des Business Cases für die ersten ein bis zwei Anwendungsfälle ist eine langfristige Perspektive wichtig.
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