Grundsätzlich gilt es zu verstehen, dass Industrie 4.0 in jedem Unternehmen individuelle Prozesse darstellt, die auf die internen Gegebenheiten abgestimmt sein müssen. Eine wichtige, gemeinsame Grundlage ist jedoch, verschiedenste Komponenten zu vernetzen. Das kann im gesamten Lebenszyklus eines Produktes stattfinden, der sich vom Engineering-Prozess über die Produktion bis hin zur konkreten Produkt-Nutzung erstreckt, oder einzelne Teilbereiche davon abdecken.
Im Fokus der Produktion ergeben sich daraus vier Handlungsfelder für Industrie 4.0: Integration, Daten, Benutzerinteraktion und Optimierung.
Handlungsfeld 1: Integration
Das erste Handlungsfeld ist die Integration sowohl entlang der Wertschöpfungskette als auch innerhalb des Unternehmens über Soft- und Hardware-Hierarchien hinweg. MES-Anbieter wie Industrie Informatik bauen daher für eine bestmögliche Performance auf die Grobplanungsdaten eines übergeordneten ERP auf. Die generierten Informationen müssen lückenlos und bedarfsgerecht retourniert werden, um einen Mehrwert für den Nutzer zu schaffen. Webservices spielen hier eine wichtige Rolle. Außerdem braucht es eine lücken- und fehlerlose Kommunikation mit der Maschinenebene. Im Idealfall wird diese Kommunikation durch Standards wie OPC UA unterstützt. Erst im Zusammenspiel können all diese Komponenten ihre echten Stärken ausspielen und den mit Industrie 4.0 angestrebten Mehrwert auslösen.
Handlungsfeld 2: Daten
Daten als zweites Handlungsfeld spielen eine zentrale Rolle. Womit sich auch gleich eine wichtige Henne-Ei-Frage auftut: Betreibe ich Industrie 4.0, um Daten zu erhalten, oder benötige ich diese als Basis, um Maßnahmen überhaupt in die Tat umsetzen zu können? Richtig ist beides. Das Spektrum an Daten hat verschiedenste Ursprünge und Einsatzgebiete – von Produktions- über Maschinen-, Personen- und Prozess- bis hin zu Produktdaten. Die daraus resultierenden Möglichkeiten im Industrie-4.0- Umfeld lassen sich zum Beispiel anhand des Produktionsprozesses einer Radfelge veranschaulichen. Den Beginn macht ein Fertigungsauftrag inklusive Vorgabewerte aus dem ERP, der an das MES übergeben wird. Der im ersten Arbeitsgang entstandene Rohling wird nach einem Check mittels Röntgengerät in Form und Größe erkannt, einem bestimmten Felgentyp zugeordnet und mit einer eindeutigen Seriennummer versehen. Die Felge wird anschließend – erneut automatisch – einem Produktionsauftrag zugeordnet und die Einstelldaten an den Arbeitsplatz übergeben. In der Folge werden, bezogen auf die Seriennummer der Felge, Ist-Prozessdaten an jedem Arbeitsplatz gespeichert und an die Folge-Arbeitsplätze weitergegeben, an denen sie sich auch auf die Einstelldaten dieser Maschinen auswirken können. Das alles erfolgt in einem voll automatisierten Ablauf, in dem Daten einerseits als Basis für weitere Arbeitsschritte dienen und andererseits aus Bearbeitungsprozessen generiert werden. Der Produzent profitiert von einer hochgradig flexiblen Produktion, in der sich Arbeitsplätze anhand der erkannten Seriennummer an den Anforderungen des aktuellen Produktes ausrichten.
Handlungsfeld 3: Benutzerinteraktion
Voll automatisierte Abläufe wie das Beispiel der Felgen haben zur Folge, dass sich der Produktionsmitarbeiter nicht mehr um manuelle Standardabläufe wie Rüstvorgänge und Einstellwerte kümmern muss. Das heißt auch, dass manuell ausgelöste Rückmeldungen nicht notwendig sind. Dementsprechend wichtig ist es also, Ergebnisse und Kennzahlen aus diesen Prozessen kontextorientiert und übersichtlich darzustellen und für weitere Benutzerinteraktionen als drittes Handlungsfeld aufzubereiten. Vereinfacht gesagt müssen dem Mitarbeiter die richtigen Informationen zur richtigen Zeit am richtigen Ort zur Verfügung stehen. Den Spagat zwischen den enormen Datenmengen in einem Produktionsbetrieb und deren maßgeschneiderter Aufbereitung gilt es zu bewältigen. Industrie Informatik bietet in diesem Zusammenhang mit dem Cronetwork-Portal ein flexibles Dashboard, das sich je nach Anforderung aus verschiedenen Informationsquellen per Drag & Drop zusammensetzen lässt. Aktuell noch als eher visionär anzusehen, werden Wearables wie Datenbrillen in Zukunft noch viele weitere Möglichkeiten und Anwendungsfelder eröffnen.
Neben der kontextorientierten Informationsbereitstellung ist die situationsgerechte Interaktion ein essentielles Merkmal von Industrie-4.0-Initiativen. Das heißt: Nur die richtigen Daten als Information bereitzustellen, reicht nicht länger aus. Vielmehr muss ein situationsabhängiger, intuitiver und daher erwartungsgerechter Dialog mit dem Nutzer entstehen.
Handlungsfeld 4: Optimierung
Aus diesem Dialog ergibt sich als viertes Handlungsfeld die Möglichkeit, eigene Prozesse und Abläufe zu optimieren. Ein passendes Beispiel ist in der Produktionsplanung zu finden. Um der hohen Dynamik Herr zu werden, die üblicherweise im Fertigungsumfeld herrscht, benötigt es eine aktuelle Sicht auf die Durchführbarkeit der Planung. Ein Feinplanungstool muss Daten also in Echtzeit liefern und berücksichtigen, um die nötige Flexibilität zu gewährleisten. Ein Planer muss im Kurzfristbereich auf die nötigen Informationen zugreifen können und diese gegebenenfalls direkt anpassen. Als Ergebnis entstehen optimierte Rüstzeiten, verringerte Durchlaufzeiten und vieles mehr. Durch die Berücksichtigung von Echtzeitdaten leistet ein Feinplanungstool wie das von Industrie Informatik einen Beitrag zu Industrie 4.0.
Service und Nutzen verkaufen
Neben den bisher erwähnten Handlungsfeldern gibt es eine unverzichtbare Grundlage auf dem Weg zu Industrie 4.0: eine klare, definierte digitale Strategie. Die zentralen Elemente hinter dieser Strategie sind der Kunde und dessen eindeutig identifizierbarer Nutzen. Dabei bauen Umsetzungen häufig auf folgendes Schema auf: Der Hersteller verkauft dem Kunden nicht mehr länger ein Produkt, er bietet ihm vielmehr den Service und den Nutzen der damit verbunden ist. Man entbindet den Kunden von den Sorgen die er hinsichtlich Wartung, Service sowie Betriebsmitteln hat und ermöglicht ihm die Freilegung neuer Ressourcen. Aus dieser Philosophie heraus entwickeln sich ungeahnte Potenziale in Form neuer Prozesse und Geschäftsmodelle.
