Übrigens – hat das was mit Industrie 4.0 zu tun?
Ja, hat es. Alleine schon Begriffe wie “digitale Transformation”, “Digitalisierung der Industrie” etc., die in Zusammenhang mit Industrie 4.0 genannt werden, legen dies nahe. Aber um eines auch gleich vorweg zu nehmen: Nein, Digitalisierung allein ist nicht Industrie 4.0. Industrie 4.0 geht vielmehr über die Digitalisierung (und Optimierung) hinaus. Selbst wenn ich alles, was ich derzeit in meinem Betrieb mache, digitalisiere, habe ich zwar kein Papier mehr. Mehr als eine gewisse Grundlage für Industrie 4.0 habe jedoch ich nicht geschaffen. Es ist in etwa so, als wenn ich durch ein Werkzeug (Digitalisierung) neue Möglichkeiten habe, aber diese nicht mit neuen Methoden anwende.
Nach Teil eins und Teil zwei dieser dreiteiligen Artikel-Reihe, soll der finale Artikel mit einem simplen Beispiel beginnen: mit der Betriebsanweisung. Liegt diese beispielsweise in Word vor, habe ich sie zwar digitalisiert. Mehr aber auch nicht. Ihre prinzipiellen Nutzungsmöglichkeiten unterscheiden sich nicht zu den vorherigen. Fange ich aber an, eine Betriebsanweisung digital live und aktuell zur Verfügung zu stellen, den aktiven Teil noch mit der Produktionsplanung und der Instandhaltung aktiv zu teilen und zu synchronisieren, so kann ich mir vorstellen, dass alle drei Abteilungen effizienter arbeiten oder neue Bediener mit dem “digitalen erfahrenen Kollegen” schneller in ihre Aufgabe “hinwachsen”. Das Beispiel ist auf sehr niedriger Ebene und nur in einem begrenzten “Raum” angesiedelt. Die Idee von Industrie 4.0 basiert aber auf einer weiträumigen, nicht nur den eigenen Betrieb betreffenden, Vernetzung und Synchronisierung von Informationen. Nutze ich dann diese Werkzeuge auch mit neuen Methoden – wie zum Beispiel der intelligente Toilettenpapierhalter mit Amazon (automatisierte Bestellung) -, dann bin ich im Bereich Industrie 4.0.
Simpel formuliert: Digitalisierung ergibt kein ein neues Geschäftsmodell. Aber ich kann ein neues Geschäftsmodell womöglich erst durch Digitalisierung umsetzen. Es lässt sich also generell sagen, dass ich mich mit jeder Optimierungsmaßnahme, die Digitalisierung nutzt, weiter auf Industrie 4.0 vorbereite bzw. besser dazu in der Lage bin, Industrie 4.0 umzusetzen. Nachfolgend möchte ich dazu Industrie 4.0 aus zwei Perspektiven betrachten und dabei auch schauen, wo in diesem Zusammenhang “Optimierung” seinen Platz hat.
Perspektive 1: Das “Ziel”
Eines vorab: Mit “Digitalisierung” ist mehr gemeint, als ein Stück Papier in ein Word-Dokument umzuwandeln. Es betrifft “Alles” – vom Stück Papier bis zu kompletten Arbeitsabläufen. Die Frage ist aber, welche Möglichkeiten eröffnet mir die Digitalisierung, was kann ich neu und/oder anders machen? Ich brauche ein Ziel, ich brauche eine Idee!
Vorsicht, man kann schnell zu dem Gedanken kommen, dass ich es hier mit dem “Henne-Ei-Problem” zu tun habe. Digitalisiere ich erst und schaue dann, welche Möglichkeiten sich mir eröffnen? Oder entwickle ich erst eine Idee und digitalisiere dementsprechend? Im Gegensatz zum “Henne-Ei-Problem” spricht hier nichts dagegen, von beiden Seiten anzufangen. Um das erfolgversprechend zu tun, braucht es drei Dinge:
1. Kreativität
Out of the Box denken – das Unmögliche wird möglich – wieso nicht? Stellen Sie sich vor, Geld spiele keine Rolle und technisch ist nahezu alles möglich. Was für Geschäftsmodelle, Änderungen im Produktions- oder Arbeitsablauf etc. können Sie sich vorstellen? Welche Zusammenarbeit von Abteilungen, mit Lieferanten und Kunden können Sie sich vorstellen? Dies ist sehr wichtig, um nicht mit altem Wein in neuen Schläuchen zu Enden und sich zu wundern, wieso Industrie 4.0 (Digitalisierung) nichts bringt. Letzteres ist eher unwahrscheinlich, da die Digitalisierung selbst sehr wahrscheinlich schon mehr Effizienz bringen wird. Aber ohne Kreativität wird das Potenzial nicht ausgeschöpft werden.
2. Disziplin
Nun ist es wieder notwendig, auf den Boden der Tatsachen zu kommen. Also: Was geht tatsächlich und hat Aussicht auf Erfolg? Hier gilt es, eine Bewertung und Priorisierung vorzunehmen. Dazu muss eine Struktur geschaffen werden, in der Projekte nach und nach und jeweils Schritt für Schritt umsetzbar sind. Das erfordert Disziplin und Führung. Es spricht nichts dagegen, wenn man beispielsweise an drei verschieden Stellen mit (kleinen) Projekten anfängt. Nur gilt es, diese in eine Gesamtstruktur eingebettet umzusetzen, damit man am Ende nicht auf einem Flickenteppich von Lösungen sitzt, die sich überlappen, nicht miteinander kommunizieren etc. Ein Satz kann hier nicht häufig genug genannt werden: Möglichst an alles denken, aber nicht alles auf einmal machen! Hier ist auch der richtige Platz, um an IT Sicherheit zu erinnern. Wir arbeiten mit vielen Daten und Informationen über Abteilungen und sogar über Firmengrenzen hinweg. Zur Umsetzung und Gewährleistung der IT-Sicherheit kann man Disziplin und Struktur gar nicht genug hervorheben.
3. Ausdauer
Es gibt keinen Software-Download und kein “Copy / Paste”. Sie sind als Firma individuell und werden auch ihre individuellen Ziele haben. Mit Kreativität haben Sie Ihre Ziele formuliert und mit Disziplin diese priorisiert. In der Folge dann auch einen Plan erarbeitet, nach dem das Ziel Schritt für Schritt erreicht werden kann. Jetzt heißt es: Durchhalten. Sie werden sehr wahrscheinlich nicht alles auf einmal umsetzen können, was Sie vielleicht zur Erreichung ihres Zieles brauchen. Zudem gilt es, den menschlichen Faktor zu berücksichtigen. Nicht alles, was technisch gesehen “sinnvoll” umgesetzt wurde, wird auch umgehend sinnvoll oder überhaupt umgehend benutzt. Abteilungs- sogar Firmengrenzen wollen überwunden werden. Und wie schon früher, werden sich mit der Zeit Änderungen im Umfeld ergeben, welche verlangen, dass ich meinen Plan anpasse. Hier gilt es, ausdauernd das Ziel zu verfolgen und dabei nicht den Blick vor den Problemen oder Änderungen zu verschließen. Einen Plan zu verfolgen heißt nicht, unflexibel zu sein.
Zusammenfassung
Kreativität, Disziplin und Ausdauer sind gleichwertige “Partner” bei der Erreichung meines Ziels. Je spezifischer ich dieses Ziel (oder Zwischenziele) definiere, desto leichter wird es mir fallen, entsprechende Lösungen zu finden und umzusetzen. Wichtig ist ein ganzheitlicher Plan und eine strukturierte, stufenweise Umsetzung. Dazu natürlich, man kann es nicht häufig genug sagen: Möglichst an alles denken, aber nicht alles auf einmal machen!
Außer einem “Ziel” brauche ich noch eine Basis, einen “Rohstoff”, der mir hilft, mein Ziel zu erreichen. Reden wir über Industrie 4.0. Hier benötige ich offensichtlich Daten, unter Umständen sogar viele Daten. Sie sind geradezu der notwendige “Rohstoff” zu Erreichung meines Ziels. Aber genauso wenig wie ich ein Auto mit Rohöl frisch aus der Quelle betreiben kann, nutzen mir Daten “roh” an ihrer Quelle. Rohöl muss transportiert und raffiniert werden, bevor ich es verwenden kann. Was muss ich also machen, um meine Daten verwenden zu können?
Perspektive 2: Der “Rohstoff”
Es herrscht Einigkeit darüber, dass Daten der “Rohstoff” für Industrie 4.0 bzw. die digitalisierte Industrie sind. Daher wundert es auch nicht, dass Daten immer wieder Thema bei Gesprächen mit Kunden sind. Soviel Einigkeit darüber herrscht, wie wichtig Daten sind, so ungenau ist oft die Vorstellung bezüglich deren Handhabung. Lassen Sie es uns daher auf einen einfachen Nenner bringen: Bei der Handhabung von Daten gilt es, drei Dinge zu berücksichtigen.
1. Daten erfassen
Jedem fällt dazu sofort die Feldebene ein. Aber dies ist lediglich eine Quelle für Daten – wenn auch eine große. Um aus Daten aber Informationen zu bekommen – und das ist ja, was man eigentlich will -, gilt es, weitere Datenquellen zu erschließen und diese miteinander zu verknüpfen. Dies können zum Beispiel aktuelle Energiepreise oder Rohstoffpreise sein. Die Produktionsplanung verknüpft hier ihre Daten mit der Planung der Instandhaltung. Oder ich digitalisiere Arbeitsabläufe zum Beispiel die Arbeitserlaubnis (Permit to Work) und stelle diese Information dann allen beteiligten Bereichen automatisch zur Verfügung. Sicher wird in zunehmendem Maße die Nutzung und Verknüpfung mit Datenquellen auch von außerhalb meiner Werksgrenzen stattfinden. Egal, wo ich welche Daten erfasse, gilt es immer, zu überlegen, welche Daten mit welcher Genauigkeit zum Erreichen meines Zieles notwendig sind. Ein typisches Beispiel aus der Feldebene ist hier die Entscheidung, ob Labordaten mit ihrem zeitlichen Verzug reichen. Ob ich einen Soft Sensor verwende oder doch ein Online Analysegerät. Dies lässt sich nur im Zusammenhang mit der spezifischen Zielsetzung beantworten.
2. Daten übertragen und speichern
Nachdem wir also unseren “Rohstoff” gefunden haben, müssen wir diesen “transportieren”. Dabei haben wir es mit zwei Herausforderungen zu tun: dem Format und dem Übertragungsweg. Daten kommen nach wie vor in vielen verschiedenen Formaten vor. Das Gleiche gilt für die Möglichkeiten, Daten zu übertragen. Wobei die Unterscheidung ob “wired” oder “wireless” die einfachste ist. Die verschiedenen Datenformate kann man durch entsprechende “Umwandlungen” harmonisieren und die verschiedenen Übertragungswege können auch ein Segen sein. Habe ich beispielsweise eine Datenquelle, von der ich wenig Daten nicht sehr häufig brauche, kann LoRaWAN die richtige Wahl sein. Große Reichweite zusammen mit niedrigem Energieverbrauch bedeutet nämlich auch, dass ich a) wenige Gateways benötige, um große Räume abzudecken, und b), die Sensoren selbst mit Batteriebetrieb lange durchhalten.
Nach dem “Transport” müssen die Daten gespeichert werden. Hier gibt es verschiedenen Möglichkeiten und Philosophien, zentral oder dezentral, lokal oder in der Cloud. Mache ich das Ganze sogar selbst oder überlasse ich das gleich einem Dienstleister etc. Hier sollte für jeden das Richtige zu finden sein.
Viel wichtiger, und das gilt sowohl für die Übertragung als auch für die Speicherung, ist es, sich über folgende Punkte Gedanken zu machen: IT Sicherheit und “eine Wahrheit”. Ersteres muss selbstverständlich sein und Letzteres muss, egal für welches Konzept ich mich entscheide, gegeben sein. Alle Beteiligten müssen unabhängig von der Quelle die gleiche Information erhalten. Disziplin und strukturiertes Vorgehen sind auch hierbei sehr hilfreich.
3. Daten auswerten
Was nun? Mein “Rohstoff” ist gefördert und eingelagert. Es bleibt noch die Königsdisziplin. Gemeint ist hier das Raffinieren, sprich: aus Daten Informationen zu machen, die geeignet sind, um valide Entscheidungen zu fällen.
Ein simples Beispiel soll zeigen, warum das so wichtig ist. Ein Messwert wird mir mit “100” angezeigt. Das mag zwar stimmen, aber es gibt keinen Nutzen. Wird dieser Messwert ergänzt, so dass ich beispielsweise sehe “Temperatur der Sumpfheizung der Kolonne C1 ist 100°C”, kann ich diesen Wert “100” zumindest schon einmal einordnen, was Einheiten und den Ort betrifft. Allein: Nach wie vor habe ich keinen Nutzen. Dies ist übrigens auch ein schönes Beispiel für “Wissen bedeutet nicht unbedingt auch Nutzen zu haben”. Wir überspringen nun mehrere mögliche Stufen und kommen zu folgendem Bild: Aus verschiedenen Daten hat mir meine Realtime-Optimierung einen optimalen Sollwert von 110°C für die Sumpfheizung der Kolonne vorgeschlagen. Weitere Informationen, die ich dazu erhalte, sind zum Beispiel… damit kann ich meinen Durchsatz um 2% erhöhen, mein Profit, basierend auf aktuellen Preisen, steigt um 1% etc. Basierend auf diesen Informationen, kann nun eine Entscheidung bezüglich der “Sumpftemperatur” gefällt werden.
Es geht also letztlich darum, all diese vielen Daten auszuwerten und aufzubereiten, so dass ein Mensch auf ihrer Basis Entscheidungen fällen kann. Unter Umständen werden dabei schon während der Auswertung “Zwischen-” Entscheidungen gefällt oder es kommt am Ende nicht nur zu einer Information sondern zu einer Handlungsempfehlung. Vielleicht ist noch nicht alles möglich, vieles aber schon.
Zusammenfassung
Erfassen, Übertragen und Speichern sowie Auswerten sind ein unumgängliches “Muss” für die Digitalisierung und somit für Industrie 4.0. Bei den vielen Möglichkeiten ist es auch hier essenziell, strukturiert vorzugehen und zu berücksichtigen: Möglichst an alles denken, aber nicht alles auf einmal machen!
Abschließen möchte ich diesen Abschnitt mit einer Anmerkung zur “Plattform”. Wie oben gesehen, kommen Daten in vielen Formaten vor. Es gibt viele Wege, sie zu übertragen und Möglichkeiten, diese zu speichern. Diese Formate und Möglichkeiten zu handhaben, ist eine Grundaufgabe einer “Plattform”. Diese Software ermöglicht es mir, unabhängig von Format und Übertragungsmethode, Daten einfach als Daten zu verwalten. Das heißt: Meine “Plattform” kennt möglichst viele verschieden Formate und Übertragungswege.
“Plattformen” haben oft noch zwei weitere Funktionen. Einerseits die Möglichkeit der grafischen Darstellung. So zum Beispiel von Trends, KPIs etc. Und zweitens Funktionen zum Auswerten von Daten. Im simpelsten Fall einfache statistische Auswertungen oder ähnliches. Eine “Plattform” sollte aber offen dafür sein, diese Funktionalitäten auch an andere Software zu übergeben.
Und jetzt?
Mit diesem letzten Teil habe ich beabsichtigt, einige Dinge in Zusammenhang von Optimierung, Digitalisierung und Industrie 4.0 zu verdeutlichen.
- Jedes Optimierungsprojekt hat seinen Wert – und das nicht nur für sich isoliert, sondern als Teil auf dem Weg zur Industrie 4.0.
- Kreativ sein, Disziplin und Ausdauer haben. Dann klappt es auch mit Industrie 4.0. Und natürlich dabei nicht die Hausaufgaben (Daten erfassen etc.) vergessen.
- Was in der realen Welt die funktionale Sicherheit (Safety) ist, ist hier die IT Sicherheit (Security) – und beides ist unabdingbar.
Jetzt ist es an Ihnen zu handeln und dabei “Möglichst an Alles denken, aber nicht alles auf einmal machen!”
