Industrie 4.0

Revolution in der Fertigung

Im deutschsprachigen Raum wird bislang von vier industriellen Revolutionen gesprochen. Die erste industrielle Revolution wird der Dampfmaschine von James Watt im Jahr 1769 zugesprochen. Die zweite fand ihren Ausdruck mit der Einführung der Fließband-/Serienproduktion nach Henry Ford im Jahr 1913. Die folgende Revolution umfasst den Einsatz von IT und Automatisierungstechnik. Heute stellt eine neue Art der Produktion die Industriewelt auf den Kopf, in der die IT eine noch viel Größe Rolle im Produktionsprozess spielt als bisher. So sehr, dass sogar schon von einer vierten industriellen Revolution gesprochen wird: Die Rede ist von Industrie 4.0.

Bei Industrie 4.0 verknüpfen sogenannte cyber-physische Produktionssysteme die klassische Produktionstechnik und die IT. Maschine und Produkt kommunizieren miteinander. Durch sogenannte eingebettete Systeme können Produkte im Fertigungsprozess der Maschine eines Tages selbst mitteilen, wie sie bearbeitet werden sollen. Sensoren melden, wo sich ein solches „Smart Product“ jeweils aktuell befindet oder Verbesserungsbedarf besteht. Auf diese Weise steuern sich Prozesse dezentral selbst. Die Steigerung der Flexibilität und Produktivität ist das Ziel von Industrie 4.0. So können Bauteile zukünftig kundenindividuell, schneller und kostengünstig in kleinen Stückzahlen produziert werden – bei zeitgleich automatisierter Nachbestellung von Einzelteilen und völliger Transparenz des Auftrags im Unternehmen. In der Industrienation Deutschland bewegt das Thema die Branche und wird bei der Forschung durch die Bundesregierung unterstützt.

SAP forscht für Industrie 4.0
SAP Research, die globale Forschungsorganisation der SAP, forscht gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung intensiv an dieser neuen Produktionsart. So wirkt sie unter anderem mit Siemens und dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz am Projekt RESCOM, in dem es um Ressourcenschonung durch Maschine-zu-Maschine-Kommunikation geht und das unter anderem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Dabei betrachten die Forscher die zukünftigen IT-Plattformen, die eine Vernetzung von Maschinen, Systemen und Menschen über Unternehmensgrenzen hinweg erlauben.

Asset Information Management (AIM) ist ein weiteres Thema, an dem SAP Research arbeitet. Darin sollen Daten unternehmensübergreifend aus verschiedenen Quellen zusammengeführt werden, um den Zugang zu Informationen zu vereinfachen. Tritt in einer Anlage ein Service-Fall ein, kann sich der hinzugezogene Spezialist leicht einen Überblick verschaffen: Von wem wird die Anlage betrieben, welche SAP-Systeme und Datenbanken werden genutzt und welche Produktionsaufträge stehen noch aus. Diese Daten müssen bislang von Betreibern, Herstellern und weiteren Personen einzeln bezogen werden. Für das AIM nutzt SAP die Cloud, da sie die Integration der Daten vereinfacht.

Die Vision des AIM entstand aus einer Zusammenarbeit mit Endress+Hauser, Anbieter von Messgeräten, Dienstleistungen und Lösungen für die industrielle Verfahrenstechnik. Kunden von Endress+Hauser sind Hersteller und Betreiber industrieller Anlagen wie Chemie- oder auch Bierabfüllanlagen. In ihnen sind tausende Komponenten verbaut, z.B. Sensoren, die Füllhöhen, Durchflüsse oder pH-Werte messen. Meldet sich eine dieser intelligenten Komponenten mit einer Wartungsanfrage oder Störmeldung, so werden zur Problemlösung oft Informationen benötigt, die in verschiedenen IT-Systemen unterschiedlicher Akteure vorliegen. Mit Hilfe des AIM können diese in Sekundenbruchteilen und für den Instandhalter transparent zusammengeführt werden – unabhängig davon, in welchen Datenbanken sie vorliegen. Das spart Zeit, Kosten und erhöht die Anlagenverfügbarkeit.

Auf dem Weg zu einem neuen Standard
Nach einem Aufruf der Bundesregierung zu Beginn des Jahres haben sich 37 Projekte für eine Förderung im Bereich Industrie 4.0 beworben, drei wurden ausgewählt – zwei davon mit SAP-Beteiligung. Im ersten Projekt will SAP, unter anderem mit Beteiligung der Elite-Universität RWTH Aachen, es möglich machen, große Datenmengen aus der Fertigungsebene mithilfe von SAP HANA zu interpretieren, um laufende Produktionsprozesse optimieren zu können. Es geht darum, die Produktion in die richtige Richtung laufen zu lassen und um Ressourcen, insbesondere Zeit, einzusparen. Das zweite Projekt konzentriert sich auf die Verwaltung der Arbeitseinsätze von Mitarbeitern und wird in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation durchgeführt. Während heute noch im Fall von Sonderschichten in der Mittagspause die Mitarbeiter handschriftlich befragt werden, ob und wann sie eingesetzt werden können, soll dies in Zukunft per Smartphone geschehen. Der Mitarbeiter kann dann entscheiden, ob er zum Beispiel Samstagabend vier Stunden zusätzlich arbeiten möchte. Zugleich kann der Betrieb feststellen, ob der Angestellte überhaupt noch Überstunden machen darf. Durch dieses Verhalten wie in einem sozialen Netzwerk soll der mühsame Abstimmungsprozess vereinfacht und Daten schnell in Systemen wie SAP ERP verfügbar gemacht werden. Mitarbeiter können Arbeitskonten auf- und abbauen und der Betrieb kann in der Fertigung flexibel sein.