Die Frage, was technisch möglich ist, stand lange im Fokus der Forschungsprojekte des 2012 gegründeten Technologie-Netzwerks It‘s OWL. „Wir haben in den vergangenen Jahren aus Technologiesicht den Weg in Richtung Intelligente Technische Systeme sehr erfolgreich gestaltet“, sagt Prof. Roman Dumitrescu, Geschäftsführer F & E von It‘s OWL.
Doch die digitale Transformation, so fährt er fort, bedeute mehr: Es gehe auch um die Veränderung von Geschäftsmodellen und dem Umgang mit großen Datenmengen im Industriekontext. „Darum rücken diese Themen neben klassischen Engineering-Themen weiter in den Fokus“, erläutert Dumitrescu die neuen Schwerpunkte des Clusters. „Aus der Digitalisierung wollen wir als Gewinner hervorgehen und nicht den Anschluss an weltweite Entwicklungen verlieren.“ Dazu werden in einem ersten Schritt seit Dezember 2018 fünf Leitprojekte mit einem Volumen von 15 Mio. Euro umgesetzt (siehe Kasten). Insgesamt sollen mit Unterstützung von Land, Bund und EU bis 2022 Projekte im Umfang von 200 Mio. Euro auf den Weg gebracht werden. Die 24 Kernunternehmen von It´s OWL werden dafür 100 Mio. Euro investieren. Ein Ziel des Clusters ist, das Potenzial von Plattformen für den Mittelstand zu erforschen und mittelständischen Unternehmen zugänglich zu machen. In den beiden Leitprojekten „Industrial Automation Plattform für Big Data“ und „Digital Business“ sollen dafür zunächst die Möglichkeiten systematisiert und Zugänge entwickelt werden.
Daten aufbereiten und nutzen
In der digitalisierten Fabrik liefern unterschiedliche Systeme täglich große Datenmengen. Ob Sensoren einer Maschine, einer Anlage oder Daten aus kaufmännischen Systemen – die Bandbreite an verfügbaren Daten ist divers, groß und unübersichtlich. In der Systematisierung und Interpretation der Daten liegt ein enormes Geschäftspotenzial. Dieses muss auch von der herstellenden Industrie genutzt werden, um wettbewerbsfähig zu bleiben. B2C-Unternehmen wie Google und Facebook machen es längst vor: Die Datenanalyse ist seit Jahren ein wichtiger Teil ihrer Geschäftsmodelle.
„Wir wollen den Weg der Daten aus dem Feld, also von den einzelnen Sensoren in die Plattform erforschen, definieren und systematisieren“, erklärt Jörg Timmermann, Vorstandssprecher der Weidmüller-Gruppe, die sich am Projekt „Industrial Automation Plattform für Big Data“ beteiligt. „Aktuell existieren für diesen Datentransport und die anschließende Datensicherung noch keine verlässlichen Architekturen. Auch die Lesbarkeit und Vergleichbarkeit der Daten spielt eine Rolle“, so Timmermann weiter.
„Das Ziel ist nicht, ein Konkurrenzprodukt zu großen Plattformanbietern wie Siemens Mindsphere oder Microsoft Azure zu entwickeln. Es gehe vielmehr darum, Unternehmen zu befähigen, überhaupt am Plattformmarkt teilhaben zu können.“ Weil eine Plattform für einen Industriebetrieb komplexe Probleme lösen müsse, sei eine individuelle und vielseitige Lösung nötig. Wesentliche Anforderungen seien etwa die Sicherstellung von IP und Security, die Automatisierung der Integration und der Zugriffssteuerung, die Unterstützung der relevanten Geschäftsmodelle sowie die Integration heterogener Datenquellen.
Im Leitprojekt sollen die Voraussetzungen für individuelle IT-Plattformlösungen erforscht und IT-Bausteine entwickelt werden, mit denen Daten in Produktionssystemen bedarfsgerecht gesammelt, transportiert und gespeichert werden können. Daraus sollen datenbasierte Dienste konzipiert werden, die für den effizienten Betrieb einer Anlage oder Fertigung notwendig sind. Denkbar sind etwa eine Software zur Produktionssteuerung oder ein System für das Energiemonitoring.
Zudem sollen auch Verfahren erarbeitet werden, die auf den Einsatz von künstlicher Intelligenz zurückgreifen, wie etwa vorausschauende Wartung, Predictive Quality oder Zustandsüberwachung. Im Rahmen des Projekts sollen Architekturen, Technologien und Softwarefunktionen entwickelt werden, die für den Aufbau und den Betrieb entsprechender Dienste benötigt werden. Hierbei setzen die Unternehmen unterschiedliche Pilotanwendungen um, die Ablaufmechanismen der automatisierten Datenakquise aufzeigen. Am Projekt beteiligt sind die Firmen Benteler, KEB, Lenze und Weidmüller. Sie bilden die komplette Wertschöpfungskette der industriellen Fertigung ab: vom Komponenten- über den Maschinenhersteller bis hin zum Maschinenbetreiber. Wissenschaftlich begleitet wird das Projekt von Fraunhofer IEM (Paderborn) und IOSB INA (Lemgo), der Universität Paderborn sowie der Hochschule Ostwestfalen-Lippe.
Neue Zugänge zu Kunden und Märkten
In dem Projekt „Digital Business“ wird es darum gehen, aus den gewonnen systematisierten Daten einen Mehrwert zu generieren und erfolgreiche Geschäftsmodelle zu entwickeln. Um wettbewerbsfähig zu bleiben und Erlöse über den reinen Produktverkauf hinaus zu erzielen, müssen produzierende Unternehmen ihre Produkte immer stärker mit Services verzahnen. Durch digitale Plattformen können sie vom Auftragseingang über Produktion bis zur Logistik eine durchgehende Lösung für den Kunden anbieten. Für die Firmen ist der Einstieg in das Plattformgeschäft jedoch mit zahlreichen Fragen verbunden.
„Wir wollen uns von Plattformen im industriellen Umfeld nicht überraschen lassen, sondern wir wollen das mitgestalten“, erklärt Jürgen Schäfer, Geschäftsführung Vertrieb Wago Kontakttechnik, die Projektbeteiligung seines Unternehmens. „Zusammen wollen wir den Plattformenmarkt explizit aus der Sicht der Mittelständler betrachten, die Gemeinsamkeiten erkennen und nutzen.“ Das sei für alle spannend. Denn man bewege sich vom reinen Hardwaregeschäft auf eine völlig neue Ebene – die des digitalen Geschäfts.
Ziel des Projekts ist es, die Potenziale digitaler Plattformen für Unternehmen zu erschließen. Dabei wird ermittelt, welche Marktleistungen für das Plattformgeschäft geeignet sind, wie bestehende Plattformen genutzt werden können und welche Veränderungen in den Unternehmen erfolgen müssen.
Aufbauend auf einem Plattformradar werden unterschiedliche Referenz-Plattformstrategien für den Mittelstand erarbeitet. Ein Leitfaden soll Unternehmen unterstützen, ihre individuelle Strategie zu erarbeiten. Im Rahmen der Applikationsgestaltung werden zudem Rollenprofile und organisationsbezogene Strukturen entwickelt, die für den Aufbau einer Plattform erforderlich sind. Mit Wago Kontakttechnik, Denios und GEA beteiligen sich auch hierbei Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Auf Seite der Wissenschaft begleiten das Fraunhofer IEM und die Universität Paderborn das Projekt.
Transfer in den Mittelstand
Die Ergebnisse und Erfahrungen der Projekte fließen in die Innovationsplattform von It‘s OWL ein und werden für die Clusterunternehmen verfügbar gemacht. Veranstaltungen und Fachgruppen bieten Möglichkeiten zu Information und Austausch. Kleine und mittlere Unternehmen können in Transferprojekten mit Förderung des Landes in Kooperation mit einer Forschungseinrichtung die Erkenntnisse nutzen, um konkrete Herausforderungen im Betrieb zu lösen. In Demonstrationszentren und Laboren werden Technologien und Anwendungsfelder anschaulich gemacht.
Aktuelle It‘s OWL-Projekte
- Industrial Automation Plattform für Big Data (Weidmüller, Lenze, KEB, Benteler, Kannegiesser, Fraunhofer IEM und IOSB INA, Universität Paderborn)
- Digital Business (Wago Kontakttechnik, Denios, GEA, Unity,
Fraunhofer IEM, Universität Paderborn) - Maschinelle Intelligenz für die Produktion (Lenze, Benteler, KEB,
Hanning Elektrowerke, Miele, Weidmüller und fünf Forschungseinrichtungen) - Technische Infrastruktur für digitale Zwillinge (Phoenix Contact, KEB, Lenze, Weidmüller und Bosch Rexroth, Hochschule OWL,
Fraunhofer IOSB-INA) - Digitalisierung der Arbeitswelt (Harting, IG Metall)
