INDUSTRIE 4.0 BERATUNG

 
 

AUF DEN PUNKT GEBRACHT

Vielbeschäftigte Arbeitstage in Industrieunternehmen bieten innovativen Mitarbeitern kaum die Möglichkeit, sich intensiver mit der Thematik Industrie 4.0 und den damit verbundenen verschiedenen Technologien zu beschäftigen. Die einschlägige Literatur und die Industrie 4.0 Community ist sich jedoch einig, dass ein ganzheitliches Verständnis über die möglichen Potentiale essentiell für die Erarbeitung einer schrittweisen, unternehmensabhängige Integration (oder eine Roadmap dafür) ist. Die Ermittlung bzw. Erarbeitung der anwendbaren Konzepte von Industrie 4.0 für ein einzelnes Unternehmen erfordert, dass zunächst die grundlegenden Konzepte und Technologien von Industrie 4.0 und vor allem deren Zusammenwirken verstanden und auf die jeweilige Branche übertragen werden. Hier kann Consulting im Bereich Industrie 4.0 mit interdisziplinärem Wissen beginnen und helfen den ersten Schritt in Richtung dieser innovativen und zukunftsträchtigen Technologie zu gehen. In der folgenden Abbildung sind die wichtigsten „Enabler“ (oder auch Industrie 4.0 Komponenten), bereits selektiert in Hinblick auf die Anwendbarkeit in der stahlerzeugenden und stahlweiterverarbeitenden Industrie, zusammengefasst:

 
 
SMART SENSORS ADVANCED ROBOTICS COMPUTING AND SIMULATION ADVANCED ANALYTICS ARTIFICIAL INTELLIGENCE
 
 

UNSER ANGEBOT

Der qoncept-Ansatz berücksichtigt immer gemeinsam die beiden Bereiche der Software-Implementierung und der Integration von Industrie 4.0-Komponenten. Dieser ganzheitliche Ansatz ist für zukunftsorientierte Lösungen unerlässlich, da die Industrie 4.0-Komponenten ohne innovative Softwaresysteme nicht in die Praxis umgesetzt werden können. Die Entwicklung einer Industrie 4.0-Roadmap erfolgt durch systematische Beantwortung folgender Fragen:

  • #1 Was geschieht?

  • Sichtbarkeit (Transparenz) durch Ermittlung und Aufzeichnung aller relevanten Daten.
  • #2 Warum passiert etwas?

  • Herstellen von Verständnis durch Analyse der verschiedenen Prozesse anhand der aufgezeichneten Daten.
  • #3 Was wird passieren?

  • Ermöglichen von Vorhersagefähigkeiten durch Bereitstelle von Informationen und Vorschlägen für auszuführende Aktivitäten (z. B. Alarme, Warnungen).
  • #4 Wie kann ich autonom reagieren?

  • Zusammenstellung von intelligenten und selbstoptimierenden Systemen, welche die gesamte Prozesssteuerung übernehmen.

Die Fragen sind Teil des folgenden Angebots:

  • Vorstellung (Workshops) der Möglichkeiten von Industrie 4.0
  • Ermittlung und Bewertung des Digitalisierungsgrades
  • Systemübergreifende Analyse von Geschäftsprozessen
  • Identifikation möglicher Industrie 4.0 Technologien (das richtige Produkt finden)
  • Erstellung einer Roadmap für eine schrittweise Implementierung

 

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The IIoT vs. MES Discussion

Die Basis für cyberphysische Systeme (oder allgemeiner ausgedrückt: Datenerfassung, Datenaggregation, Datenvisualisierung, Alarme und Benachrichtigungen, Integration von Unternehmenssystemen, Formulare, Dashboards und Datenanalysen) erfordert eine Plattform oder intelligente industrielle Assistenzsysteme mit direktem Zugriff zu allen Produktionsstätten. Mit Hilfe dieser Assistenzsysteme kann eine kontrollierbare Prozesskomplexität verwaltet werden, ohne die Prozessleistung und Robustheit zu beeinträchtigen.
Industrie 4.0 fordert in diesem Zusammenhang das Industry Internet of Things (IIoT) oder die sogenannten Cyber Physical Production Systems (CPPS). Diese CPPS bilden die Grundlage der Smart Factory und ermöglichen eine neue Ebene der Selbstorganisation und Prozessoptimierung durch ein Netzwerk von Maschinen, welches zu einer dezentralen Produktionssteuerung führt. Diese Steuerung sollte nicht mehr über Manufacturing Execution Systems (MES) erfolgen, sondern über das CPPS, das lokal Entscheidungen treffen kann. In diesem Zusammenhang gibt es jedoch auch gegenteilige Meinungen, die besagen, dass ein MES weiterhin fester Bestandteil von Industrie 4.0 ist. Dieser Ansatz spielt insbesondere bei einer schrittweisen oder kontinuierlichen Integration und Digitalisierung eine Schlüsselrolle:

„Der Schritt von der klassischen Automatisierungspyramide zu lokal agierenden und steuernden Modulen ohne Hierarchie ist viel zu groß. Ohne MES ist eine Kontinuität der IT noch nicht möglich. MES dient zur Vernetzung der Systeme entlang der Automatisierungspyramide als zentrale Plattform.“

 

Bereits im Jahr 2013 hat der ZVEI (Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie eV) erkannt, dass es in Produktionsunternehmen derzeit zwei Welten gibt: den oberen Teil der Automatisierungspyramide, das Enterprise Network (Office Floor) und den unteren Teil, das Real Time Network (Shop Floor). Office Floor steht für die gesamte Vernetzung von Geschäftsprozesssystemen und -anwendungen in der Produktentwicklung, Auftragsabwicklung, Logistik und Finanzen. Der Shop Floor beschreibt alle Systeme in der Produktion: Maschinen, Steuerungssysteme, Sensoren und Aktoren.

 
 
 
 

Ein wesentlicher Unterschied zwischen den beiden Ebenen ist die notwendige Echtzeitsteuerung im Shop Floor (oder Produktionsebene), im Gegensatz zur Interaktion im Office Floor, wo in den meisten Fällen keine Echtzeitinteraktion erforderlich oder noch nicht technisch realisiert ist. Insbesondere komplexe Berechnungen wie die Materialdisposition werden im Batch-Modus zeitverzögert ausgeführt. Für die Vernetzung der beiden Ebenen kann das MES als zentraler Baustein betrachtet werden. In diesem Zusammenhang erwähnen die Befürworter der MES ein wichtiger Punkt, der oft übersehen oder missverstanden wird:

„Um Digitalisierung (bzw. die digitale Transformation) voran zu bringen, müssen nicht alle neuen Industrie 4.0-Technologien implementiert werden. Bereits eine intelligente Implementierung von Fertigungsleitsystemen ermöglicht die Digitalisierung.“

REFERENZEN

Keine Zukunft ohne Digitalisierung

Zwölf „Enabler“ für die smarte Fabrik

Digital Enablers: Industry 4.0 super-powers

Industry 4.0 – The Capgemini Consulting View

Seize the Opportunity of Industry 4.0

Five lessons about Industry 4.0

Why ERP needs MES and vice versa

IIoT Has a ‘Thing’ for MES

Is Digitalization Different From MES?

Role of Artificial Intelligence and Machine Learning in Industry 4.0

Artificial Intelligence – The Driving Force of Industry 4.0

Advanced Analytics in Theorie und Praxis.