Beim Thema Industrie 4.0, der Vernetzung und Digitalisierung industrieller Wertschöpfungsketten, ist die Entwicklung von Standards und gemeinsamen Architekturmodellen ein zentrales Thema.
Fertigungs-Optimierung - MES-Lösung für Kennzahlenanalyse und Prozessüberwachung
Thomas Schulz: Industrie 4.0 – Blaupause der digitalen Transformation In: open automation, Vol. 18, No. 4, pp. 28-30, 2015.
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Industrie 4.0
Industrie 4.0 – Blau-
pause der digitalen
Transformation
Industrie 4.0 und das industrielle Internet of Things sind für GE von
wesentlicher Bedeutung. GE verwendet dafür den Begriff Industrial
Internet [1]. Stellen Sie sich eine Welt vor, in der Maschinen nicht nur
intelligent sind, sondern genial. Wo Windenergieanlagen miteinander
kommunizieren, um automatisch die Leistung zu erhöhen, Triebwerke
smart genug sind, um vorherzusagen, wann sie gewartet werden
müssen, und Verkehrsmittel reibungslos miteinander kommunizieren,
um Menschen und Güter sicher zu transportieren. GE entwirft eine
solche Welt und vereint darin das Potenzial seiner industriellen Ver
gangenheit mit den Softwarelösungen der Zukunft [2].
Thomas Schulz
GE versteht sich als Unternehmen,
das die digitale Revolution für die
Industrie nutzbar macht und maß
geblich dazu beiträgt, dass Indus
trie 4.0 keine Vision bleibt, sondern
Realität wird.
Die Informationssicherheit in der
industriellen Automatisierung erfor
dert die enge Zusammenarbeit und
Abstimmung der Hersteller der An
lagenkomponenten, der Maschinen-
und Anlagenbauer sowie der Betrei
ber und Endanwender. Zum Test
der Cybersicherheit bietet GE As
sessments von Produktionsanlagen
und zertifiziert Maschinen und An
lagen verschiedener Branchen (zum
Beispiel Energie, Öl und Gas, Was
ser) gemäß internationalen Stan
dards, wie ISO 27001/27002 oder
IEC 62443. So können die Stärken
und Schwächen von Informations-
und IT-Sicherheit bestimmt und
Maßnahmen zum Schutz der kriti
01 General Electrics Monitoring & Diagnostic Center
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Industrie 4.0
schen Anlagenelemente abgeleitet
werden. Sicherheit ist ein Prozess
thema, bei dem organisatorische
Maßnahmen und das Zusammen
spiel aller intern und extern Betei
ligten eine Schlüsselrolle spielen.
Im deutschsprachigen Markt liegt
der Fokus deutlich auf dem ge
schlossenen System der Produktion.
Hier arbeiten die Firmen daran, wie
durch noch intelligentere Steuerung
und Vernetzung ein höherer Grad
an Automatisierung und Autonomie
erzielt werden kann, um noch flexi
bler auf wechselnde Anforderungen
in der Produktion reagieren zu kön
nen. Das ist jedoch nur ein Teilbe
reich dessen, was GE als Industrial
Internet definiert.
Der GE-Ansatz beim Industrial In
ternet ist breiter. Er beinhaltet auch
Produktionsthemen, zielt aber ganz
generell auf die Verbesserung und
Optimierung des Betriebs von An
lagen aller Art. Das können Fabriken
genauso sein wie Flugzeuge oder
Windparks. Im Zentrum steht der
Kunde, dem mit datenbasierten
Dienstleistungen ein effizienterer,
zuverlässigerer oder flexiblerer Ein
satz seiner Systeme ermöglicht wird.
All die Flugzeugturbinen, Züge, Block
heizkraftwerke oder Windenergiean
lagen, die weltweit installiert sind,
produzieren Daten und sind zuneh
mend in der Lage, sich mit dem
Internet zu verbinden. Indem die
autonomen Maschinen über das
Transportmedium Internet mit ei
nem übergreifenden Netzwerk ver
bunden sind, lassen sich die vor
handenen Daten in einem weitaus
größeren Umfang nutzen als bis
her. Für GE ist das Industrial Inter
net sowohl ein Produktions- als
auch ein Service-Thema, weshalb
mitunter auch vom Internet of Ser
vices gesprochen wird. GE bewegt
sich weg von einem „Break-Fix“-
Modell, das heißt dem Reparieren
bei Defekt, hin zu einem „Predict-
and-Prevent“-Modell, um mögliche
Risiken bereits vorherzusehen und
zu verhindern. Das Industrial Inter
net kann helfen, diesem neuen An
satz zum Durchbruch zu verhelfen
(Bild 2).
Die Konzepte Industrie 4.0 und
Industrial Internet haben zunächst
die großen Player am Markt auf
den Plan gerufen. Aber auch für
mittelständische Firmen wird das
Thema immer wichtiger. Industrie
4.0 ist ganz klar ein strategisches
Thema, denn es betrifft das ganze
Unternehmen: die Ausrichtung, die
Prozesse, die Abläufe, die Organi
sation, die Zuständigkeiten, es de
finiert die eigene Wertschöpfung
und bestimmt das Angebot. Ent
sprechend liegt die Entscheidung
für die Implementierung bei der Un
ternehmensleitung – ob es nun um
ein Pilotprojekt geht oder um die
ganzheitliche Lösung für sämtliche
Geschäftsbereiche. Ausgangspunkt
für die Durchführung sollte ein
Businessplan sein, der die notwen
digen Investitionen darstellt und
rechtfertigt.
Einer der inhaltlichen Schwer
punkte der Plattform Industrie 4.0
ist die Schaffung einer Referenz
architektur und die Standardisierung
und Normung. Auf der diesjährigen
Hannover Messe wurde der Ergeb
nisbericht der Arbeitsgruppe, die
Umsetzungsstrategie Industrie 4.0,
dem Bundeswirtschaftsminister Sig
mar Gabriel und der Bundesminis
terin für Bildung und Forschung,
Prof. Dr. Johanna Wanka, überreicht
[3]. Für das Gelingen des Zukunfts
projekts Industrie 4.0 sind die Stan
dardisierung und Normung von ent
scheidender Bedeutung. Der Bericht
enthält eine Liste mit relevanten
Normen; zum Teil existieren sie be
reits, ein Teil muss aktualisiert, ein
Teil neu geschaffen werden. Die
Entwicklung konsensbasierter Nor
men im Umfeld Industrie 4.0 wird
in Deutschland insbesondere durch
DKE und DIN, in Europa durch ETSI,
CENELEC und CEN und internatio
nal durch IEC und ISO unterstützt.
Die wirklichen Nutzenpotenziale
von Industrie 4.0 gehen weit über
die Optimierung von Produktions
techniken hinaus. Die Basis für In
dustrie 4.0 ist eine bessere Verfüg
barkeit sowie effiziente Analyse
und Nutzung aller relevanter Daten.
Vorhandene Daten werden effizien
ter erfasst, intelligenter ausgewer
tet und in Echtzeit als konkrete
Handlungsanweisungen der Betriebs
leitung und dem Wartungspersonal
zur Verfügung gestellt. Dazu wird
die klassische vergangenheitsbezo
gene Analyse ersetzt durch eine Al
gorithmen-basierte und vorausschau
ende digitalisierte Analyse. Dieses
schafft höhere Produktions-, Energie-
02 Übersicht Industriesoftwareplattform [1]
Intelligente
Maschinen
Entwicklungs-
werkzeug
Webbasierte
und mobile
Anwendungen
Dienste im
Controller
Cloud Server
Plattform-
kern
Basis-
dienste
Spezifische
Dienste
Display-
Technologien
Desktop
Großleinwand
Mobilgeräte
Prozessnahe
Geräte
Internetfähige Brillen
Dipl.-Ing. Thomas Schulz
ist als Channel Manager
im Unternehmen GE In
telligent Platforms für
den Bereich Software
and Services in der Re
gion Central and Eastern
Europe zuständig.
E-Mail: t.schulz@ge.com
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Industrie 4.0
und Ressourceneffizienz – und da
mit die Voraussetzung zur Kosten
senkung. Hierbei handelt es sich
um einen mehrjährigen Transforma
tionsprozess und der Weg dorthin
gestaltet sich keineswegs für jedes
Unternehmen gleich.
Industrie 4.0 bedeutet zum gro
ßen Teil, dass man das, was an
Daten existiert, verknüpft. Konnek
tivität und Interoperabilität über
einzelne Komponenten, auch Kom
ponenten verschiedener Hersteller,
über Maschinen, ganze Anlagen
und komplette Standorte hinweg,
schaffen gerade den Nutzen und
Mehrwert, um den es bei Industrie
4.0 geht. Die Zeiten, in denen Soft
ware auf lokalen Servern program
miert und isoliert in abgeschirmten
Firmennetzwerken betrieben wurde,
sind vorbei.
Obwohl nach fast einer Dekade
Cloud Computing die Konzepte
weitgehend auch in der Industrie
bekannt sind, haben bislang nur
wenig Unternehmen im Bereich Fer
tigung oder in der Prozessindustrie
wirkliche Erfahrungen damit ge
sammelt. In einem modernen, von
GE entwickelten „Data Lake“-Kon
zept für technische Produktionsan
lagen werden zunächst alle für Ana
lysezwecke benötigten Daten an ei
nem Ort zentral verfügbar gemacht.
Vordefinierte Abfragen und Berichte
können von einer breiten Nutzer
schicht verwendet werden. Dazu hat
GE seine Softwarelösungen kom
plett neu konzipiert und für die Nut
zung auf mobilen Geräten, wie Tab
lets und Smartphones, angepasst.
Industrie 4.0 kann nur erfolgreich
sein, wenn die Beschäftigten von
Beginn an in den Entwicklungs- und
Implementierungsprozess mit ein
bezogen werden [4]. Neben den
technologischen Trends von Indus
trie 4.0 spielt auch der Anwender
mit seinen Erwartungen eine ganz
wichtige Rolle. Während am Anfang
des neuen Jahrtausends noch ein
Wettrennen um Funktionen und
Features geführt wurde, ändert sich
das gerade. Heute sind Software
systeme gefragt, die in der Lage
sind, Komplexität zu reduzieren
und über möglichst einfache, klar
strukturierte und intuitive Bedien
oberflächen und Menüs leicht be
dienbar zu machen. Gleichzeitig
wird sich auch die Aus- und Weiter
bildung auf die neuen Anforderun
gen einstellen und entsprechende
Weiterbildungsmöglichkeiten entwi
ckeln. Es werden sich also nicht
die Arbeitsverhältnisse, sondern
eher die Anforderungs- und Tätig
keitsprofile ändern. Maschinen wer
den sicher in zunehmendem Maß
standardisierte und repetitive Auf
gaben übernehmen. Dadurch wer
den aber auch mehr qualifizierte
Mitarbeiter gebraucht, die diese
Maschinen einrichten und bedie
nen können. Was auf der einen Sei
te verschwindet, wird auf der ande
ren aufgebaut – in welchem Maß
stab, das wird man sehen. Der
Bedarf an menschlicher Arbeits
kraft wird jedenfalls nicht ver
schwinden.
Quellen
[1] Annunziata, M.; Evans, P. C.: Das In
dustrial Internet@Work. General
Electric, 2013
[2] Owens, B.: Digital Resource Produc
tivity. General Electric, 2014
[3] Umsetzungsstrategie Industrie 4.0
– Ergebnisbericht der Plattform In
dustrie 4.0. Bitkom, VDMA, ZVEI,
2015
[4] Industrie 4.0 und Digitale Wirtschaft
– Impulse für Wachstum, Beschäfti
gung und Innovation. Bundesminis
terium für Wirtschaft und Energie,
2015
www.videc.de
www.ge-ip.com