Schon heute bestehen Produkte nicht selten aus mehreren Tausend Teilen, und Entwicklungs- sowie Produktionsteams sind in internationalen Unternehmen oft weltweit verteilt. Allein diese beiden Faktoren führen dazu, dass selbst einfache Änderungen hinsichtlich der Konstruktion und die Weitergabe dieser Informationen an alle Beteiligten zu einer Herausforderung werden. Ganz abgesehen von der Notwendigkeit, als Hersteller immer agiler und flexibler werden zu müssen und gleichzeitig die Zusammenarbeit immer enger und besser zu gestalten.
Cloud ist nicht gleich Cloud
Die Antwort auf diese und viele weitere Herausforderungen liegt in der Cloud. Durch den Einsatz einer cloudbasierten Plattform können Unternehmen ohne Datensilos zusammenarbeiten. Die einfache Bedienbarkeit, eine standortunabhängige Verfügbarkeit sowie ein uneingeschränkter Datenzugriff ermöglichen eine verbesserte Zusammenarbeit mit Kollegen, Kunden oder Partnern.
Doch wenn von „Cloud“ die Rede ist, ist oftmals nicht klar, dass es in diesem Bereich unterschiedliche Begriffsabgrenzungen gibt. Die größten Leistungsunterschiede liegen im Servicegrad der Anbieter. Dies sollte vor allem Entscheidern bewusst sein, wenn Arbeitsprozesse auf Cloud-Plattformen verlagert werden sollen.
Unterschiede der „as-a-Service“-Modelle
Eine Cloudumgebung kann unterschiedliche Elemente beinhalten – von Server-, Netzwerk- und Speicherkomponenten bis hin zu spezifischen Anwendungen, Datenverwaltung oder sogenannte Middleware, die wiederum Services und Funktionen für Anwendungen liefert. Es gibt verschiedene Cloud-Modelle, die von der reinen Bereitstellung von Infrastruktur bis hin zu Full-Service-Modellen reichen:
Das simpelste Cloud-Modell ist Infrastructure-as-a-Service (IaaS). Vom Anbieter werden beispielsweise IT-Infrastruktur oder Speicherlösungen zur Verfügung gestellt. Für Unternehmen bedeutet dies, dass kein eigenes, lokales Rechenzentrum nötig ist, um Daten zu verwalten oder sich physisch um die Wartung und Instandhaltung gekümmert werden muss. Weitere Bestandteile, wie die Bereitstellung von Anwendungssoftware obliegt dem Unternehmen selbst. Da bei diesem Modell sehr viel Eigenleistung verlangt wird, ist dies mit mehr Aufwand und somit auch mit höheren Kosten verbunden. IaaS wird deshalb oftmals als „Serviceless Computing“ bezeichnet.
Bei Plattform-as-a-Service (PaaS) werden durch den Cloud-Anbieter weitere Leistungen – neben IaaS – zur Verfügung gestellt. Diese umfassen beispielsweise zusätzlich noch die Middleware sowie die Virtualisierung. Dazu gehören Betriebssysteme oder Datenbanken.
Software-as-a-Service (SaaS) deckt alle Cloud-Komponenten ab und ist somit ein allumfassender Service, der seinen Anwendern – in der Regel über einen Internetbrowser – eine Webanwendung bereitstellt. Gemanagt wird dies durch den Serviceanbieter. Nutzer haben somit keinerlei Berührungspunkte mit den technischen Aspekten hinter der Cloud. Software-Updates, Fehlerbehebungen und andere allgemeine Wartungen werden vom Cloud-Anbieter übernommen.
Das SaaS-Modell bietet einen umfassenden Service und ermöglicht den zielgerichteten Einsatz der eigenen Ressourcen. Zudem werden Kosten eingespart, die oftmals in Vergessenheit geraten, wenn diese IT-Dienste inhouse erledigt werden. Darunter zählt beispielsweise das IT-Personal selbst sowie die Schulung der Mitarbeiter, Softwareentwicklungen, die entsprechende Hardware sowie die Instandhaltung. All dies macht in der Summe 90 Prozent der gesamten IT-Kosten aus, die mit dem Einsatz der Cloud auf etwa 30 Prozent fallen können. Bei SaaS hingegen fällt lediglich eine kalkulierbare Abonnementgebühr an und es werden nur die Services in Rechnung gestellt, die auch benötigt werden. Ein Großteil der Unternehmen, insbesondere kleine und mittlere Unternehmen, profitieren also vom Cloud-Modell. Auch geht mit SaaS ein Responsibility Shift einher. Das bedeutet, dass sämtliche Verantwortung für Daten- und Ausfallsicherheit dem Anbieter übertragen und somit das eigene Unternehmen im Hinblick auf diese sensible Thematik entlastet wird.
Verbesserte Arbeitsbedingungen
Durch Cloud-Anwendungen können Techniker an Konstruktionen und Simulationen arbeiten, wo und wann es für sie am besten passt. IT-Updates lassen sich ohne Systemausfallzeiten durchführen und Unternehmen sind in der Lage, schnell auf Kundenanfragen zu reagieren. Gleichzeitig steigert die enge Zusammenarbeit die Effizienz von Projekten und dient der Vermeidung kostspieliger und zeitaufwendiger Fehler. Auf diese Weise entstehen beispielsweise viel stärker integrierte und sichere Produktionsumgebungen, die gleichzeitig viele Abläufe erleichtern – von der ersten Planung eines neuen Produkts bis zu dessen Lebenszyklusende.
Durch den Einsatz von Cloud Computing erhalten Beschäftigte, Geschäftspartner und Kunden einen besseren Zugang zu Informationen und können einfacher kommunizieren, Ideen austauschen und gemeinsam an Projekten arbeiten – überall und jederzeit. Hersteller, die ihre Abläufe noch nicht digitalisiert haben, laufen daher Gefahr, dass Erfahrung und Wissen auf bestimmte Verantwortliche beschränkt bleiben. Sollten diese eines Tages aus dem Unternehmen ausscheiden, kann wertvolles Know-how verloren gehen. Auch mobil arbeitendes Personal kann ohne cloudbasierte Zusammenarbeit leicht ins Abseits geraten, da Informationen nicht so einfach wie vor Ort ausgetauscht werden können.
Im Unterschied dazu ermöglichen es cloudbasierte Plattformen, weltweit in Echtzeit zusammenarbeiten und eine Produktionslinie zu definieren – stets anhand derselben aktuellen Daten. So lassen sich Probleme einfacher beheben und Entscheidungen schneller treffen. Es handelt sich also um eine Plattform, die Daten zentralisiert und konsolidiert. Auf dieser Grundlage treffen Verantwortliche fundierte Entscheidungen und bringen signifikante Verbesserungen in der Produktion voran. Auch große Unternehmen werden damit ähnlich agil wie Start-ups. Sie behalten alle Bestandteile ihrer Projekte in Form von Modulen oder einer integralen Version davon im Blick.
Die Vorteile der virtuellen Welt nutzen
Neben der Cloud kommt auch der 3D-Simulation eine wichtige Bedeutung zu: Hiermit können Teams gemeinsam jede Phase ihrer Projekte testen sowie analysieren und die Ergebnisse aus Verbraucher- oder Unternehmenssicht bewerten. In dieser virtuellen Welt verwenden Fertigungsunternehmen dynamische 3D-Modelle, um verschiedene Szenarien auszuprobieren, bevor sie Entscheidungen in der realen Welt umsetzen. So lässt sich sicherstellen, dass die endgültige Umsetzung auf Anhieb korrekt ist. Eine cloudbasierte Simulationsplattform verleiht Fertigungsunternehmen nicht nur entschieden mehr Flexibilität. Unternehmen können sogar aus Fehlern lernen, noch bevor diese in der Realität auftreten.
Zusammenspiel von Cloud und Simulation
Eine Cloud-Plattform, auf der virtuelle Simulationen möglich sind, versetzt Fertigungsunternehmen in die Lage, Ideen zu entwickeln, Projekte zu testen und sogar ganze Produktionslinien zu modellieren, um beispielsweise Abläufe von Maschinen, Bereichen und Lagerbeständen zu optimieren. So lässt sich die Konstruktion von Produkten und die Anordnung von Werkzeugen in einem Prozess aufeinander abstimmen, eine effiziente Raumnutzung in den Werken sicherstellen, bessere Wege zur Optimierung der Lieferketten finden und die Termintreue verbessern.
Auch wenn die eigene Expertise im Bereich 3D-Simulation nicht ausgeprägt ist, kann die Nutzung von Cloud-Technologie von Vorteil sein. Ein fiktives Beispiel zeigt die Möglichkeiten der Zusammenarbeit zwischen einem Hersteller aus der Verpackungsbranche und einem externen Dienstleister: Als Entwickler von Getränkeflaschen ist in der Regel umfangreiches Wissen über das Design, die Konstruktion und Entwicklung einer Flasche vorhanden. Im nächsten Schritt sollte getestet werden, wie sich die Flasche unter verschiedenen Bedingungen verhält, beispielsweise wenn sie befüllt wird, sie im vollen, halbvollen oder leeren Zustand herunterfällt oder unter Druck gerät.
Was aber tun, wenn es an Expertise im Bereich Simulation mangelt? In diesem Fall kann ein externer Dienstleister, der auf Simulationen im virtuellen Raum spezialisiert ist, unterstützen. Dieser kann zur Zusammenarbeit auf der Cloud eingeladen werden und erhält somit Zugriff auf alle wichtigen Daten, die benötigt werden. Werden Änderungen am Produkt vorgenommen, ist die Nachverfolgung in Echtzeit möglich. Die Simulationen selbst können auch innerhalb der Cloud-Plattform erfolgen, sodass dem Hersteller direkt alle Informationen zum Verhalten des Produktes zur Verfügung stehen. Kosten entstehen, neben denen des Dienstleisters, nur für die Nutzung und Rechenpower. Die Anschaffung eines High Performing Computers ist somit nicht nötig.
Der nächste Schritt zu mehr Wettbewerbsfähigkeit
Die Wahl der richtigen Plattform und des Cloud-Modells ist entscheidend für Fertigungsunternehmen, um das Beste aus der Zusammenarbeit aller Beteiligten und aus der Analyse von Simulationen und Tests herauszuholen. Unternehmen erkennen zunehmend die Vorteile von SaaS, weshalb sich eine deutliche Trendentwicklung in diese Richtung erkennen lässt. Mit der 3DExperience-Plattform von Dassault Systèmes beispielsweise werden IaaS, PaaS und SaaS vereint und verschmelzen zu einer All-in-One-Software. Geeignete Lösungen dienen nicht nur der Verbindung komplexer Prozesse in einer integrierten Umgebung, sondern sollten auch die Digitalisierung in der Fertigung weiter vorantreiben und leistungsstarke Funktionen im Sinne einer besseren Transparenz enthalten.
Mit einer cloudbasierten Plattform, die diese Funktionalität bietet, sind Fertigungsunternehmen gut aufgestellt, um Entscheidungen anhand fundierter Daten und einer durchgängigen Transparenz ihrer Produktion zu treffen. Das schafft Wettbewerbsvorteile, erhöht die Flexibilität und versetzt Unternehmen in die Lage, sich an veränderte Konsumentenerwartungen anzupassen. Im Wettlauf um die Erfüllung dieser Erwartungen und um höhere Rentabilität bieten sich Cloud und 3D-Simulation als wichtige Chance an, um Konstruktionen und Abläufe schnell umzustellen und anzupassen. Wer sich auf dieses neue Umfeld vorbereitet, wird zukünftig entscheidende Wettbewerbsvorteile haben.
