Industrie 4.0 als vierte industrielle Revolution, das bedeutet nicht nur eine vernetzte Produktion im Sinne einer Smart Factory, sondern auch die Entwicklung und den Einsatz vernetzter Maschinen als Endprodukt beim Kunden. Durch einen permanenten Datenaustausch lassen sie sich auch nach der Auslieferung überwachen und sind damit die Basis für Value Added Services und andere, neue Geschäftsmodelle.
Wo vernetzte Maschinen zum Einsatz kommen
Vernetzte Maschinen sind sowohl Produkt als auch Treiber der Digitalisierung in der Fertigung und wesentlicher Bestandteil des Industrial Internet of Things (IIoT). Sie erheben, sammeln, speichern, filtern und senden Daten und schaffen so neben Transparenz auch die Grundlage informierter Entscheidungen und Reaktionen. Einige Einsatzbereiche sind beispielsweise:
Vorausschauende Wartung
Eine vernetzte Maschine, die auch nach ihrer Auslieferung an den Kunden mit dem Hersteller kommuniziert, erkennt und meldet frühzeitig kritische Werte. Droht ein verschleißbedingter Ausfall, wird das betroffene Teil rechtzeitig und ohne größeren Schaden zu verursachen, ausgetauscht.
Supply Chain Management
Wenn sie mit einem ERP-System wie SAP verknüpft sind, leisten vernetzte Maschinen einen wesentlichen Beitrag zur Effizienzsteigerung der Supply Chain. So können vernetzte Produktionsanlagen beispielsweise erkennen, wann benötigtes Material knapp wird und es direkt und autonom nachbestellen.
Orchestrierte Lagerhaltung
Im Rahmen von Industrie 4.0 sind nicht nur die einzelnen Produktionsprozesse miteinander vernetzt. Zu einer Smart Factory gehört auch ein Lager, in dem Inventur, Umlagern und rechtzeitige Nachbestellungen wenn nicht automatisch, dann zumindest transparent und effizient geregelt werden.
Welche Komponenten vernetzte Maschinen zur Kommunikation benötigen
Die Digitalisierung der Produktion funktioniert nur auf entsprechender technologischer Basis. Hier die wichtigsten Komponenten:
Sensoren
Sie sind Voraussetzung, um analog erhobene Werte wie Temperatur, Druck etc. in digital verwertbare Informationen umzuwandeln.
Edge Devices
Die lokal angebrachten Geräte verbinden die smarten Maschinen mit der restlichen IT-Infrastruktur und bilden so die Voraussetzung für eine vernetzte Kommunikation mit niedrigen Latenzzeiten.
Edge Computing
Durch Edge Computing werden die erhobenen Daten aggregiert, gebündelt und gefiltert, um effizienten Traffic in die Cloud zu gewährleisten.
IIoT-Anwendungen
Egal, ob Condition Monitoring, Asset Management, Spare Part Management oder Energy Monitoring – es gibt für alle Anforderungen in der Produktion eine passende App.
IIoT-Plattform
Auf ihr laufen alle relevanten Daten zusammen, sie bildet als übergeordnete Instanz das „Dach“ für alle in der Produktion eingesetzten Applikationen.
Backend-Integration
Um einen echten Mehrwert zu generieren, müssen vernetzte Maschinen direkt und kompatibel mit bestehenden Systemen wie SAP verknüpft werden.
Vorteile vernetzter Maschinen
Smarte Maschinen als Produkt einer vernetzten Produktion im Sinne der Industrie 4.0 bringen ihren Betreibern viele Vorteile. Diese betreffen klassische Produktionsprozesse ebenso wie neue Geschäftsmodelle:
Zeitersparnis
Vernetzte Maschinen dokumentieren und sammeln produktionsrelevante Daten. So decken sie beispielsweise ineffiziente Prozessketten auf und liefern die Informationsbasis für entsprechende Verbesserungsmaßnahmen für eine effizientere Zeitplanung und Umsetzung.
Produktqualität
Das Erheben, Sammeln und Auswerten von Daten in einer vernetzten Produktion erlaubt einen transparenten Blick auf sämtliche Produktionsprozesse. Wer an den entdeckten Stellschrauben justiert, erhöht die Produktqualität, minimiert den Ausschuss und senkt die Produktionskosten.
Transparenz und Nachverfolgbarkeit
Auch nach Auslieferung des Produkts lässt sich genau nachvollziehen, welche Teile wann und wo produziert und verbaut wurden. Das hilft bei Audits und im Hinblick auf Gewährleistungsansprüche, falls es beim Einsatz im Feld Probleme geben sollte.
Neue Geschäftsmodelle
Industrie 4.0 bedeutet, dass Endkunden oft keine Anlagen, sondern deren Leistung mieten möchten. Wer vernetzte Maschinen bei Kunden einsetzt, kann ihre Vorzüge nutzen, um Value Added Services und neue Geschäftsmodelle zu etablieren, und sich so von Mitbewerbern absetzen.
Herausforderungen beim Einsatz vernetzter Maschinen
Neben den zahlreichen Vorteilen gibt es auch einige Herausforderungen, mit denen sich Unternehmen im Zuge der Einsatzplanung für vernetzte Maschinen auseinandersetzen müssen, idealerweise mit einem versierten Partner in Sachen Digitalisierung:
Kompatibilität
Vernetzte Maschinen kommunizieren innerhalb des gesamten Netzwerks mit anderen Maschinen, Gateways, Cloud-basierten Applikationen und vielen weiteren Adressaten. Nur wer die einzelnen Protokolle und Systeme komplett anbinden und integrieren kann, kann sämtliche Prozessketten in der Fertigung optimieren.
Ganzheitliche Planung und Vernetzung
Von lokalen Maschinennetzwerken über die Nachrüstung im Shopfloor mit Edge Devices bis hin zur Nutzung der erhobenen Daten über Cloud-basierte Anwendungen – soll die vernetzte Produktion ein Erfolg werden, müssen Unternehmen von Design über Entwicklung und Implementierung bis hin zum laufenden Betrieb auf einen Partner setzen, der alles aus einer Hand liefert.
Passende IIoT-Anwendungen
Jede Branche und jedes Produkt hat spezifische Anforderungen. Genauso individuell müssen die entsprechenden Softwarelösungen sein, die Rohdaten visualisieren und in entscheidungsrelevante Informationen umwandeln. Unsere Kunden nutzen ein angepasstes IIoT-Portal mit maßgeschneiderten Anwendungen und holen so das Maximum aus ihren Daten.
Vernetzte Maschinen in der Praxis
Die Einsatzmöglichkeiten vernetzter Maschinen sind so zahlreich wie unterschiedlich. Hier zwei Beispiele für Projekte, bei denen wir unsere Kunden erfolgreich unterstützt haben:
Neue Services für neuen Umsatz
Um sein Serviceportfolio zu erweitern, entwickelte ein Hersteller von Elektromotoren vernetzte Produkte. Die Geräte stehen auch nach der Auslieferung an den Kunden in permanentem Austausch und senden Daten in Echtzeit. So lässt sich durch vorausschauende Wartung die Laufzeit beim Endkunden optimieren.
Kontinuierliche Produktverbesserung
In diesem Fall nutzt unser Kunde das regelmäßige Feedback seiner vernetzten Maschinen und einen über das SAP Asset Intelligence Network (AIN) erstellten digitalen Zwilling des Geräts, um über die Daten ein besseres Verständnis der Prozesse und Schwachstellen zu erhalten. Wann kommt es zur Überlast? Wie verhalten sich welche Komponenten unter welchen Bedingungen? Die Beantwortung dieser Fragen steigert die Produktqualität dauerhaft.
Syntax - Ihr Partner für die Planung und Umsetzung einer vernetzten Produktion
Vernetzte Maschinen und Technologien wie Edge Computing sind nur der ersten Schritte für Unternehmen, die alle Vorteile der vierten industriellen Revolution in der Produktion nutzen möchten – bis hin zur digitalen Fabrik. Syntax steht für jahrelange Erfahrung in der Fertigung und versteht die Anforderungen der Branche. Vom Design über die Entwicklung, Implementierung und den laufenden Betrieb planen und setzen wir zusammen mit unseren Kunden maßgeschneiderte Konzepte um – alles aus einer Hand. Als SAP-Partner der ersten Stunde sind wir außerdem Experten für die Integration Ihrer neuen, vernetzten Produktionsprozesse in bestehende ERP-Systeme für eine effizientere und datenbasierte Ressourcenplanung. Und dank des konfigurierbaren Syntax IIoT-Portals können unsere Kunden Technologien wie KI oder Machine Learning nutzen, um das volle Potenzial ihrer Daten auszuschöpfen. Der Clou: Durch unsere Templates, die zu 80 Prozent aus Standardlösungen bestehen, können wir eigenständige Lösungen entwickeln, schnell einsetzen und dennoch sicherstellen, dass alle Besonderheiten und persönlichen Anforderungen berücksichtigt sind.
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FAQ: Vernetzte Maschinen
Wie funktioniert Machine-to-Machine (M2M)-Kommunikation?
Im Gegensatz zur Machine-to-Human-(M2H)-Kommunikation, bei der ein menschlicher Anwender involviert ist, bezeichnet Machine-to-Machine-(M2M)-Kommunikation per Definition einen Datenaustausch, der automatisch zwischen verschiedenen Endgeräten wie beispielsweise Produktionsanlagen, mobilen Geräten oder Fahrzeugen stattfindet. Die eigentliche Kommunikation erfolgt anhand kompatibler Protokolle und ist Grundlage für verschiedene Services wie Fernwartung, Monitoring oder vorausschauende Wartung. Die drei zentralen Komponenten sind Datenendpunkte wie vernetzte Maschinen, ein Kommunikationsnetz (entweder über Kabelverbindungen oder Mobilfunktechnologien) und ein Datenintegrationspunkt, der beispielsweise in Form eines Servers alle erhobenen Daten sammelt und überwacht.