Den Grad der Automatisierung und Digitalisierung in der Produktion voranzutreiben, damit setzen sich die Industrieunternehmen auseinander. Nur sehen sie auch unterschiedliche Gründe für Hindernisse ihrer digitalen Transformation. Verschiedene IIoT-Consulting-Angebote – idealer Weise aus der Industrie mit Fertigungserfahrung für die Fertigung – sollen hier Abhilfe schaffen und unterstützen Fertigungsunternehmen bereits dabei, ihre Wettbewerbsfähigkeit zu sichern und auch auszubauen.
Die Studie der Management- und IT-Beratung MHP „Industrie 4.0 Barometer 2023“ mit 899 befragten Industrieunternehmen aus Deutschland, Österreich und der Schweiz sowie China, UK und den USA dokumentiert: Lediglich 50 % der Produktionsprozesse sind automatisiert. Mehr als die Hälfte der Unternehmen setzt sich nicht mit den Potenzialen und Möglichkeiten der Industrie 4.0 auseinander oder sieht sie als „nicht zielführend“ an.
Gründe für lahmende Digitalisierung
Der Industrie 4.0 Barometer 2023, der von der MHP und der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München veröffentlichen worden ist, kommt zu dem Schluss, dass für zwei Drittel der befragten Unternehmen die Unsicherheit beim Return on Investment (ROI) das ausschlaggebende Argument für ein mangelndes Engagement bei der Digitalisierung und Automatisierung darstellt. Durch den extremen Fokus auf Wirtschaftlichkeit in allen Belangen würden die Unternehmen gelähmt. Nur die wenigsten von ihnen seien bereit, die notwendigen Ressourcen aufzubringen, um langfristig und zukunftsorientiert zu investieren, urteilt die Studie.
Dr. Walter Heibey, Partner bei MHP, sagt: „Unternehmen haben zwar aus den vergangenen Krisen gelernt – insbesondere in Bezug auf Lieferengpässe – und können mittlerweile durch erfolgreiche Implementierung von Industrie 4.0-Technologien ihre Produkte über die gesamte Supply Chain deutlich besser orten. Es fehlen jedoch nach wie vor ganzheitliche Vernetzungen des Shopfloors. Ein Grund dafür ist, dass durch den Fokus auf Wirtschaftlichkeit Investitionen in ganzheitliche Automatisierungslösungen vernachlässigt und mehrheitlich nur Insellösungen umgesetzt werden.“
Das gelte laut MHP insbesondere bei der Digitalisierung des Shopfloors. Eine der größten Hürden bei der Realisierung einer ganzheitlichen Vernetzung des Shopfloors sei die unklare Rentabilität der in Frage kommenden Industrie-4.0-Technologien. Die größte Wirkungsfähigkeit werde hier vor allem zwei Technologien zugesprochen: dem autonomen Transport (43 %) und der künstlichen Intelligenz (KI) (39 %).
IIoT-Consulting verdeutlicht Mehrwerte
Wie Optimierungsmöglichkeiten bei künftig noch flexibleren Fertigungsmöglichkeiten und effizienten Produktionslayouts begreifbar werden, erläutert Dr. Michael Britzger, Direktor für IIoT-Engineering bei Emerson: „Wenn wir über die Losgröße 1 und die Anforderungen der zukünftigen Produktion sprechen, müssen wir bei Emerson mit unseren Teams und unserer Sales-Force eine ganz andere Prozessnähe herstellen. Mit unseren Workflows müssen wir viel näher an den Kunden herankommen, dessen einzelne Prozesse und die einzelnen Maschinen noch besser verstehen, um eine konkrete Lösung anzubieten. Wir sind eben nicht im B2C-Markt (business-to-consumer, Anm. d. Red.), wo angebotene Lösungen global gleich skalieren, sondern jedes Produktionsunternehmen ist etwas unterschiedlich.“ Hierfür eine standardisierte, aber trotzdem flexible Architektur bereitzustellen, die kundenspezifisch konfiguriert werden kann, darauf komme es Emerson an – gerade auch unterstützt durch IIoT-Consultants, die diese neue Expertise bis zum Kunden und bis ins erste Kundengespräch detailliert hereintragen, um mit den Kunden die möglichen Mehrwerte und mögliche Synergien zu diskutieren.
In der diskreten Fertigung bestimmen heute ein hoher Automatisierungsgrad, zunehmende Robotisierung, Industrie-4.0- und Smart-Factory-Grundsätze über die Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit. Zentrale Kennzahl ist dabei die Gesamtanlageneffektivität beziehungsweise -effizienz (Overall Equipment Effectiveness, OEE). Um die Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Prozessstabilität der Anlagen und technischen Infrastruktur sicherzustellen, ist bereichsübergreifende Transparenz erfolgsentscheidend. Ohne einen Echtzeit-Einblick in den Zustand von Maschinen und die Prozessleistung verzögert sich die Produktion, die Qualität leidet und es kann zu ungeplanten Ausfallzeiten kommen.
In der Fertigungsindustrie findet insofern ein großer Wandel von einzelnen smarten Komponenten hin zu digitalen Ökosystemen statt. Das bedeutet, dass die horizontalen Komponenten und die vertikalen unterschiedlichen Layer einer Produktion innerhalb eines digitalen Ökosystems verknüpft werden. Denn smarte Komponenten bringen erst dann einen Mehrwert, wenn diese Smartness mit den anderen Komponenten interagieren kann. Und auch Software allein hilft nicht viel, wenn man nicht weiß, wie man sie anwenden muss. Erst mit der Verknüpfung von Hard- und Software zu einem digitalen Ökosystem können Mehrwerte erzielt werden.
Unter dem Schlagwort „Floor-to-Cloud“ fasst Emerson Discrete Automation Lösungen für die Smart Factory zusammen, die dazu beitragen, durch Sensorik und Vernetzung kontinuierlich Real-Time-Daten zu gewinnen und damit die Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Prozessstabilität der Anlagen sicherzustellen. Emerson-Experten unterstützen Kunden aus der diskreten Fertigung mit ihrem Branchen-Wissen bei der Implementierung diskreter Automatisierungslösungen, um Optimierungschancen zu identifizieren und Betriebsabläufe kontinuierlich zu verbessern. Floor-to-Cloud meint dabei den Zugriff und die Analyse von Maschinendaten, um durch Real-Time-Diagnosen eine Verbesserung der OEE zu erzielen, aber auch die Nachhaltigkeit und Sicherheit der Produktion zu steigern. Von intelligenten Geräten und Sensoren bis hin zu robuster Hardware und Analysesoftware sind die Lösungen darauf ausgelegt, die vorhandenen Maschinen, Prozesse und Arbeitskräfte zu optimieren und so ambitionierte Produktivitäts-, Sicherheits- und Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.
Trend: industrielle Cloudanwendungen
Kunden aus der Fertigungsindustrie suchen für den Wechsel in die Cloud nach Cloud-Experten mit Erfahrung in der Fertigung, die sie bei der Transformation und Nutzung von Daten auf neue Weise unterstützen. Für die digitale Transformation bietet MHP – gemeinsam mit Amazon Web Services (AWS) als Technologiepartner sowie mit Volkswagen als Partner aus der Industrie – cloudbasierte Software-as-a-Service-Lösungen (SaaS-Lösungen) an. Sie sollen die industriellen Produktionsprozesse effizienter, datengetriebener, resilienter und nachhaltiger machen. Digitale SaaS-Produkte sollen das Leistungsportfolio ergänzen, denn, so fasst es MHP zusammen: Die Produktion der Zukunft arbeitet datengetrieben und agiert weitestgehend autonom. Produktionsnetzwerke sind über Cloud-Architekturen hochgradig vernetzt und ermöglichen einen schnellen Datenaustausch.
Ein weiteres Beispiel zum Trend industrieller Cloudanwendungen: Siemens Digital Industries Software hat bei AWS den Partnerstatus Manufacturing and Industrial Competency erlangt. AWS Manufacturing and Industrial Competency Partners bieten Kunden Lösungen für ihre digitale Transformation an und wollen ihnen die Sicherheit geben, von einem validierten AWS-Partner unterstützt zu werden, der ihre Anforderungen erfüllt. Diese Lösungen folgen dabei Best Practices, die es den Kunden ermöglichen, eine sichere, leistungsstarke, widerstandsfähige und effiziente Cloud-Infrastruktur für Industrieanwendungen aufzubauen. AWS will skalierbare, flexible und kosteneffiziente Lösungen von Startups bis hin zu globalen Unternehmen ermöglichen.
IIoT-Wissen fürs Industriegeschäft
Auf IIoT-Consulting und entsprechende Beratungsservices setzt auch Schneider Electric. Für große Industrieunternehmen und den Mittelstand bietet der Tech-Konzern seit neuestem seine Industrial Digital Transformation Services an. Die Consulting-Abteilung ist weltweit verfügbar, dennoch mit regionalen Fachleuten besetzt und unterstützt Produktionsunternehmen sowie Maschinen- und Anlagenbauer bei der Planung, Implementierung und Nutzung von Industrie-4.0-Technologien. Anspruch der neuen Services sei es, den unternehmerischen Mehrwert von IIoT-Lösungen verstehbar und zu jeder Zeit quantifizierbar zu machen. Dabei stünden zunächst keine bestimmten Technologien oder Produkte im Vordergrund, sondern die individuellen Anforderungen und Marktbedingungen der Kunden. Statt eines auf Einzelprojekte fokussierten Ansatzes verfolge man in puncto digitaler Transformation einen skalierbaren, programmatischen Ansatz, der sämtliche Abteilungen und Standorte eines Unternehmens miteinbezieht, beschreibt Schneider Electric das Vorgehen. Gehe es um die Implementierung von Industrie-4.0-Technologien, werde die hohe Komplexität des Themas in zahlreichen einschlägigen Studien als wichtiger Hinderungsgrund genannt, betont Schneider Electric. Und damit sei nicht nur die technische Umsetzung gemeint. Mit den neuen Industrial Digital Transformation Services ziele man daher bewusst auf die Findungsphase ab. Zunächst gehe es darum, auf Basis des konkreten Kunden-Business sowie der jeweiligen Marktsituation ein klareres Verständnis für den individuellen Bedarf und Nutzen von Industrie-4.0-Technologien zu entwickeln. Auf diese Weise sollen die unternehmerische Kompetenz in puncto Digitalisierung geschärft sowie das entsprechende Mindset für eine digitale Transformation im gesamten Unternehmen etabliert werden.
„Für eine erfolgreiche digitale Transformation kommt es darauf an, sämtliche Abteilungen und Berufsgruppen mit ins Boot zu holen,“ betont Marc Fromager, der als Senior Vice President für den Bereich Industrial Automation Services bei Schneider Electric tätig ist. „Alle Mitarbeitenden müssen die gebotenen Mehrwerte kennen und spürbar davon profitieren. Aus diesem Grund entwickeln wir gemeinsam mit unseren Kunden langfristige Programme, die nicht nur allgemein mehr Effizienz, Nachhaltigkeit und Cybersicherheit zum Ziel haben, sondern insbesondere darauf ausgelegt sind, die tägliche Arbeit der Mitarbeitenden effektiver zu gestalten. Dazu werfen wir unsere Expertise in den Bereichen Energiemanagement, Automatisierung und Software in die Waagschale und kombinieren lokales und globales Know-how“, erklärt Fromager.
Industrie 4.0 Barometer
Das Industrie 4.0 Barometer 2021 liefert wichtige Erkenntnisse zum Stand der Digitalisierung von Industrieunternehmen in der DACH-Region sowie erstmals für die Länder China, UK und USA. Im besonderen Fokus standen aktuell die Themengebiete Digital Leadership und Supply-Chain-Resilienz.
Nico Schröder, Korrespondent IndustrieanzeigerBild: Tom Oettle
Fit fürs IIoT-Zeitalter
Die große Chance besteht im sichtbaren Mehrwert von IIoT. In Hinblick auf die Smart Factory sind geeignete Services gefragt, um die digitale Transformation voranzutreiben. Das „Industrie-4.0-Barometer“ macht deutlich sichtbar, welch enormer Bedarf hier aktuell besteht. Umso vielversprechender sind Consultingansätze, die von Unternehmen kommen, die selbst über breites Fertigungs-Know-how verfügen und gleichzeitig ihre Expertise zur digitalen Transformation anbieten.
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