Survival of the fittest Factory – nur die Anpassungsfähigen überleben. Die infoteam-Software-Gruppe begleitet ihre entschlossenen Kunden für eine erfolgreiche Transformation (Quelle: stock.adobe.com_Ico Maker/Anpassungen infoteam-Software-Gruppe)
Zugegeben, die einmalige Flora und Fauna der Galapagosinseln sind mit den Werkshallen moderner produzierender Unternehmen nicht zu vergleichen. Mit Blick auf das „Survival of the Fittest“, das Überleben des am besten angepassten Individuums – oder in diesem Fall: Unternehmens –, erscheint ein Vergleich in zweifacher Hinsicht zulässig: evolutionär und revolutionär.
Digitale (R)Evolution
Seit Jahrzehnten ist der unaufhaltsame Vormarsch der Computertechnologie sowohl im privaten als auch im gewerblichen und industriellen Umfeld zu beobachten. Das Internet im Allgemeinen und das Internet of Things (IoT) im Besonderen haben die digitalen Möglichkeiten noch einmal um ein Vielfaches erweitert. Die zunehmende Leistungsfähigkeit von Prozessoren sowie anderen IT-Komponenten und immer schnellere Datenverbindungen vergrößern den Spielraum um Dienste wie Augmented Reality. Gleichzeitig eröffnen sich damit immer weiter reichende Optionen auch für produzierende Unternehmen. Diese gilt es auszuschöpfen, um den steigenden Markt- und Kundenanforderungen gerecht zu werden.
Wir befinden uns mittendrin in der Evolution des IoT, das in den 1980er-Jahren mit einem vernetzten Getränkeautomaten seinen Anfang nahm. Heute sind mehr als 30 Mrd. Dinge mit dem Internet verbunden: Sensoren, Bauteile, Maschinen, Medizingeräte u. v. m. Das IoT hat nicht nur den Consumer-Sektor, sondern die gesamte Wirtschaft revolutioniert. Im Industrial IoT (IIoT)erfolgt die Verschmelzung der realen Produktionslandschaften mit der digitalen Welt über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg. Mit dem Mobilfunkstandard 5G erweitern sich die Möglichkeiten und geben dem IIoT eine zusätzliche Dynamik.
Auf dem Weg zur digitalen Fabrik
Über lange Zeit bestand eine friedliche Koexistenz von Unternehmens-IT und Fertigungstechnik. Zwischenzeitlich haben digitale Bauteile und Software viele mechanische Komponenten ersetzt und die beiden Bereiche zunehmend miteinander verschmolzen. Heute sind flexible, dezentrale und skalierbare digitale Lösungen gefragt, um die Zukunftsfähigkeit des Unternehmens zu sichern.
Primär geht es bei der Digitalisierung der Produktion um die Vernetzung von Maschinen und Ressourcen in der Wertschöpfungskette des Unternehmens. Das Ziel ist eine – zumindest teilweise – Selbstorganisation der Materialströme und Abläufe. Dafür ist das additive Sammeln und Auswerten von Daten erforderlich. Die notwendige Datenerhebung erfolgt mithilfe eingebetteter Sensoren und intelligenter Geräte im Feld. Sie generieren im Rahmen der Prozessautomation kontinuierlich Rohdaten, verarbeiten sie an der Edge vor und übermitteln die aggregierten Daten (Smart Data) dann an die Data Lakes. Basierend auf den Daten ergibt sich mithilfe von Data Science und maschinellem Lernen ein kontinuierlicher Optimierungskreislauf für die Produktion.
Digitale Zwillinge gehen noch einen Schritt weiter: Sie sind eine vollständige digitale
Kopie der Realität und bilden beispielsweise die komplette Produktion über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg virtuell ab. Ein digitaler Zwilling kann im Rahmen multiphysischer Simulationen und dynamischer Datenanalyse neue Erkenntnisse zutage fördern, zum Beispiel auf energetische Optimierungspotenziale hinweisen oder erforderliche Gebäudeinstandhaltungsmaßnahmen anzeigen. „Was wäre, wenn“-Szenarien und Prognosen unterstützen Kunden bei ihren unternehmerischen Entscheidungen.
Die Schlüsseltechnologie Cloud ermöglicht es, von überall schnell und zuverlässig auf die Daten zuzugreifen. Sie ermöglicht den Fernzugriff via Browser, um Applikationen zu skalieren, und erlaubt beispielsweise per Fernwartung das Erkennen und Beheben von Fehlern. Damit werden Serviceeinsätze optimiert, da es nicht mehr notwendig ist, einen Servicetechniker vor Ort zu schicken, um Fehler zu beheben oder eine Analyse durchzuführen.
Die Digitalisierung stellt enorme Anforderungen an die IIoT-Architektur, nicht nur hinsichtlich Echtzeitfähigkeit und Skalierbarkeit, sondern insbesondere auch bezüglich der Datensicherheit. Denn die Verschmelzung der Information Technology (IT) mit der Operational Technology (OT) ist mit zunehmenden Sicherheitsrisiken für die Betriebe verbunden.