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Mit Industrie 4.0 zum Manufacturing Ecosystem

[15.02.2018]

Foto: Nataliya Hora - fotolia.com
Die Fallstudie eines Roboterherstellers beschreibt die Weiterentwicklung von rein intelligenten Maschinen hin zu einem kompletten Ecosystem in der Produktion. Im Mittelpunkt stand dabei eine Business Cloud mit vertikalen und horizontalen Schnittstellen. Das umfassende Leistungsportfolio ermöglichte es den jeweiligen Unternehmen, sich auf eigene Kernkompetenzen zu fokussieren, während Infrastrukturarbeiten übernommen wurden.

Mit Industrie 4.0 zum Ecosystem in der Produktion

Bei einem namhaften Roboterhersteller erfolgte die Weiterentwicklung von rein intelligenten Maschinen und Anlagen hin zu einem kompletten Ecosystem in der Produktion. Vernetzung bzw. Ecosysteme sind für Roboter eine zwingende Notwendigkeit. Ein Industrieroboter an sich betrachtet, ist ein halbfertiges Produkt und benötigt immer einen Kontext, in dessen er agieren kann. Erst durch mechanische und steuerungstechnische Integration in eine Produktionsumgebung wird der Roboter zur Lösung. Durch Industrie 4.0 kommt als dritte Integrationsform noch die Cloud hinzu.

Cloud als zentrales Verbindungselement im Ecosystem

Der gewählte Ansatz sieht einen vierstöckigen Aufbau vor. Die Basis bilden die Maschinen und Anlagen. Über ein spezielles Gateway sind sie mit der Business Cloud verbunden. Das Gateway hat die Funktion die Maschinen und Anlagen von den technischen Notwendigkeiten der Cloud-Kommunikation zu entlasten. Darunter fallen Sicherheitsaspekte sowie die Möglichkeit auch ältere Anlagen im Rahmen eines Brownfield-Ansatzes nachrüsten zu können. Ein modernes Produktionssystem benötigt eine Business Cloud zur Abwicklung horizontaler Wertschöpfungsprozesse, etwa mit vorgeschalteten Zulieferern und nachfolgenden Abnehmern. Daher besitzt die eigene Cloud Schnittstellen zu den Clouds von Partnerunternehmen, Zulieferern und Abnehmern. Über die Cloud sind Apps und andere Programme zur Datenüberwachung und -auswertung verbunden. Die umfängliche Vernetzung besteht aus vertikaler und horizontaler Integration. Die vertikale Integration hat die einzelne Maschine und Anlage im Fokus. Die gesammelten Daten geben Rückschlüsse über den vorherrschenden Betriebszustand und erlauben etwa optimierte Wartungsintervalle. Die horizontale Integration konzentriert sich auf den gesamten Produktionsprozess über mehrere Maschinen und Anlagen hinweg. Auf diese Weise kann der Produktionsfluss gezielt gesteuert und optimiert werden. Neben der Cloud zur Verwaltung der Daten und Ereignisse, umfassen das Leistungsangebot auch die gesamten Infrastrukturarbeiten. Das jeweilige Unternehmen kann sich weiterhin auf seine Kernkompetenz konzentrieren und partizipiert dank Industrie 4.0 zusätzlich von Informationsgewinnen aus Daten von anderen Partnern des Ecosystems. Dabei sind nicht alleine nur Roboterdaten von Interesse, sondern viel mehr die Daten der gesamten Lösung, also Prozess und Roboter.


Vom Shop Floor zum Ecosystem in der Produktion

Der erste Schritt ist die beschriebene vertikale Integration aller Maschinen und Anlagen. Anschließend erfolgt die herstellerübergreifende Vernetzung der weiteren am Produktionsprozess beteiligten Komponenten. Im nächsten Schritt werden die Produktionsdaten erhoben und ausgewertet. Aus Big Data werden durch effiziente Algorithmen Smart Data. Diese Smart Data dienen als Basis für neue Geschäftsmodelle. Durch ein offenes Ecosystem entsteht das Potenzial durch Partnerschaften Smart Data in Value Data zu transferieren. Das angebotene Leistungsportfolio ist modular erweiterbar und enthält ein Starter Kit, Schulungen sowie Beratung zu den erhobenen Daten. Zusammengefasst ergeben sich aus einem Ecosystem für den Kunden die folgenden Potenziale:

  • Zusätzliche Geschäftsfelder durch großen Netzwerkverbund
  • Einfache Vernetzung von Maschinen als Einstieg in Industrie 4.0
  • Verwendung vorhandener und Programmierung eigener Apps
  • Big Data Analyse durch Cloudlösung
  • Synergieeffekte durch Austausch mit anderen Partnern des Ecosystems

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