Die Zeit akademischer Diskussion ist vorbei: Immer mehr Unternehmen machen sich auf den Weg und loten die Potenziale von Industrie 4.0 für sich aus. Dabei verfolgen sie ganz verschiedene Ansätze. Der ERP-Hersteller proALPHA stellt vier Szenarien vor. Zur Nachahmung empfohlen.
So gut wie jedes Fertigungsunternehmen befasst sich derzeit mit Fragen rund um die Digitalisierung und Industrie 4.0. Fehlende Standards und komplexe IoT-Plattformen erscheinen einigen dabei als unüberwindbare Hürden.
„Ein ERP-System mit Integrationsfähigkeiten kann als Schaltzentrale sowohl bei der Nutzung von spezifischen Daten als auch bei der Vernetzung in der Produktion Aufgaben übernehmen“, sagt Jan Völker, Integrationsarchitekt bei proALPHA. Das Unternehmen hat hierfür bereits eine ganze Reihe von Pilotprojekten und pragmatischen Lösungsansätzen für die Vernetzung mit Maschinen und Produkten auf den Weg gebracht.
Logistik und ERP im Dialog
Für eine optimale Steuerung von Aufträgen über den Shopfloor ist eine genaue Lokalisierung von Warenträgern, Materialien, Halb- oder Fertigerzeugnissen essenziell. Um Bewegungen jederzeit zu registrieren, bieten sich verschiedene Technologien an. Zum einen ein Real-Time-Location-System (RTLS) mit RFID, wie es aktuell am FIR-Institut der RWTH Aachen erprobt wird. Aufträge werden dort nur dann freigegeben, wenn alle nötigen Materialien oder Teile am richtigen Arbeitsplatz eingetroffen sind und ein Mitarbeiter mit der nötigen Qualifikation bereitsteht.
Eine weitere Möglichkeit sind Barcodes. In der Halle verfolgt ein Kamerasystem die Bewegung der mit 2D-Barcodes ausgestatteten Werkstücke und Paletten in der Halle, die in verschiedenfarbige Zonen eingeteilt ist. Bei einem Ortswechsel liefert es Daten zur Position, zur Farbzone sowie einen Zeitstempel. Das ERP-System hinterlegt dann beim Produktionsauftrag eine Historie aller Ortswechsel: die Datenbasis für weitere Optimierungen.
ERP steuert Maschine
Für die Übermittlung von Zustandsdaten aus der Produktion an ein ERP gibt es seit langem bereits standardisierte Lösungen. Anders sieht es mit der direkten Produktionssteuerung aus dem ERP-System aus. Hier hat proALPHA erst kürzlich ein Pilotprojekt bei seinem langjährigen Kunden Günther Spelsberg vorgestellt.
Dabei erzeugt das ERP-System nicht nur sämtliche Produktionsunterlagen wie Stücklisten und Arbeitsaufträge. Es setzt über den integrierten Enterprise Service Bus auch die nötigen Maschinenbefehle ab, etwa zum Bohren von Löchern oder zum Einsetzen von Schrauben. Voraussetzung hierfür ist, dass die Maschine das Teil kennt und sich entsprechend rüsten kann.
Für den Informationsaustausch mit der Maschine nutzt Spelsberg einen Raspberry Pi Minirechner. Je nach dem anzusprechenden Maschinentyp könnte dies auch das Maschinenportal des Maschinenherstellers oder eine direkte Netzwerkschnittstelle übernehmen.
Produkte informieren über Nutzung und Probleme
Nicht nur die Produktion wird immer vernetzter. Auch die Produkte werden immer smarter. Ein sehr anschauliches Beispiel hat hier der Automatenhersteller Sielaff auf Lager. In einem Showcase mit proALPHA geben die Kaffeemaschinen für Grossverbraucher selbst Bescheid, wenn sie ein Problem haben. Und das nicht nur, wenn die Maschine steht und einen Fehlercode anzeigt.
Wird etwa die Türe einer Maschine in kurzen Abständen geöffnet und geschlossen, „vermutet“ die Maschine ein Problem. Über ihre Netzwerkschnittstelle sendet sie ihren „Hilferuf“ direkt an das ERP-System. Dort erzeugt dieses Ereignis einen kompletten Service-Call, inklusive Problembeschreibung, Priorisierung und Terminierung für den Service-Techniker.
Im Fall Sielaff geht es aber nicht nur um Wartung. Die Maschine meldet auch den laufenden Verbrauch an das ERP-System. So ermöglicht sie eine verbrauchsabhängige Abrechnung: ein klassisches Beispiel für ein „Smart Product“.
Minirechner als Mittelsmann
Was aber tun, wenn Produkte noch nicht voll vernetzt sind? Das Beispiel Klaus Multiparking zeigt, dass man auch hier mit „Bordmitteln“ Schritte in Richtung Predictive Maintenance-Ansatz gehen kann, und zwar über eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS). Diese liefert von jeher Daten zum Zustand eines Parksystems.
Um zu identifizieren, welche Maschine ein Problem meldet, wurde der Maschine ein Minirechner vorgeschaltet. Dieser fügt Zustandsdaten der SPS mit Geräteinformationen zusammen. Den Transport der Daten übernimmt auch hier ein Enterprise Service Bus, die proALPHA Integration Workbench.
Diese vier Beispiele zeigen: Zur Vernetzung gibt es sowohl für eine smarte Produktion als auch für smarte Produkte ganz pragmatische Ansätze. Im ersten Schritt sind nicht immer Echtzeit-Massendaten à la Big-Data nötig, um einen Mittelständler in puncto Industrie 4.0 voranzubringen. Jan Völker rät: „Damit Unternehmen einen lohnenden Ansatzpunkt für sich finden, genügen wenige Fragen: Beispielsweise, welche Automatisierung oder Änderung in der Produktion würde helfen, damit unser Unternehmen flexibler oder effizienter produzieren kann? Welche Daten können die Produkte meines Unternehmens zum Nutzen meiner Kunden bereitstellen? Und welche Daten wären vorhanden, können aber noch nicht im nötigen Umfang bereitgestellt werden? Was wäre hierzu noch notwendig? Unternehmen, die diese Punkte für sich klären, haben bereits den ersten Schritt in Richtung Industrie 4.0 getan.“
Über proALPHA
Die proALPHA Gruppe ist in Deutschland, Österreich, Schweiz der drittgrösste Anbieter für ERP für mittelständische Unternehmen in Fertigung und Handel. Seit über 25 Jahren bietet proALPHA eine leistungsstarke ERP-Lösung, Consulting, Service sowie Schulungs- und Wartungsleistungen aus einer Hand. Die flexible und skalierbare ERP-Komplettlösung proALPHA steuert mit ihrem breiten Funktionsspektrum sämtliche Prozesse entlang der Wertschöpfungskette. Davon profitieren über 2000 mittelständische Kunden verschiedenster Branchen und in 50 Ländern – etwa aus dem Maschinen- und Anlagenbau, der Elektronik- und Hightech-Industrie, der Metallbe- und -verarbeitung, der Kunststoffindustrie, dem Grosshandel sowie Automobilzulieferer.
Mit weltweit 26 Niederlassungen und zertifizierten Partnern sowie über 1000 Mitarbeitern sorgt das wachstumsstarke Unternehmen für Kundennähe. Circa 250 Entwickler arbeiten an der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Lösung. Dafür wurde proALPHA bereits achtmal als eines der innovativsten mittelständischen Unternehmen ausgezeichnet. Zur Innovation tragen auch Kooperationen mit namhaften Forschungseinrichtungen wie Fraunhofer, RWTH Aachen, Smart Electronic Factory und SmartFactoryKL bei. Zahlreiche Sprach- und Landesversionen machen den deutschen ERP-Anbieter zum interessanten Partner für international agierende Unternehmen.
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