Der Grund ist, dass \u00fcblicherweise Maschinen, Anlagen, Steuerungen und Sensoren unterschiedlichen Alters sowie unterschiedlicher Hersteller zum Einsatz kommen, berichtet die weitere McKinsey-Studie \u201eIndustrielles IoT\u201c. Daher sind spezielle L\u00f6sungen erforderlich, die sorgf\u00e4ltig zu Clustern zusammengef\u00fchrt werden m\u00fcssen. Weiter hei\u00dft es: Ohne Konnektivit\u00e4t geht im digitalen Raum nichts.<\/p>\n\n\n\n
Brownfield anbinden<\/h3>\n\n\n\n Weil in den allermeisten Fabriken rund um den Globus Unternehmen mit \u00e4lteren Maschinen oder gar einem komplett alten Maschinenbestand arbeiten, dem sogenannten Brownfield, lautet die eine zentrale Frage: Wie bindet man sowohl moderne und neue als auch vorhandene \u00e4ltere Maschinen digital an? Die Antwort darauf treibt viele Firmen um.<\/p>\n\n\n\n
In Umfragen gibt eine Mehrheit der Unternehmen an, dass sie rund 30 Prozent ihres bestehenden Anlagenbestands im Zuge einer digitalen Transformation auswechseln m\u00fcssten. Das aber hie\u00dfe gerade f\u00fcr gro\u00dfe Fertigungsunternehmen, dass sie Investitionen in Maschinen und Anlagen in Milliardenh\u00f6he abzuschreiben h\u00e4tten. Das grenzte an betriebswirtschaftlichen Irrsinn.<\/p>\n\n\n\n
Strategisch aber gilt es, get\u00e4tigte Investitionen zu sch\u00fctzen und ben\u00f6tigte Innovationen zu erm\u00f6glichen. Daher muss schon f\u00fcr den entscheidenden ersten Schritt der digitalen Reise eine passende und m\u00f6glichst einfach zu implementierende L\u00f6sung gefunden werden. Nur mit einer umfassenden Brownfield-Konnektivit\u00e4t selbst f\u00fcr Maschinen, die lange vor dem digitalen Zeitalter ausgeliefert wurden, k\u00f6nnen die weiteren Stationen der digitalen Reise folgen: Visibilit\u00e4t, Transparenz, Vorhersagbarkeit und Anpassungsf\u00e4higkeit, wie es die deutsche Akademie der Technikwissenschaften (Acatech) definiert.<\/p>\n\n\n\nStufen des Industrie-4.0-Entwicklungspfads (Quelle: FIR e. V. an der RWTH Aachen)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nKonnektivit\u00e4t muss von Anfang in einer ganzheitlichen IT\/OT-Architektur wie das Herz- Kreislaufsystem f\u00fcr den Datenfluss mitgedacht und eingebunden werden. Forcam und SAP bieten eine solche ganzheitliche Architektur in der DMC (Digital Manufacturing Cloud). Mit Forcam Force Edge k\u00f6nnen Brownfield-Anlagen angebunden und umfassend in Level 0 bis 2 im SAP Industrie 4.0 Blueprint abgebildet werden.<\/p>\n\n\n\n
Die Edge-L\u00f6sung bietet Ausfallsicherheit und \u00fcbertr\u00e4gt gleichzeitig alle relevanten Daten in weiterf\u00fchrende Systeme wie DMC oder SAP ME\/MII, wo die gesammelten und normierten Maschinendaten nahtlos an alle relevanten Folgeprozesse integriert werden k\u00f6nnen. Dazu Mani Pirouz, Global Head of Partner Innovation bei SAP: \u201eMit Forcam Force Edge k\u00f6nnen Kunden ihr Brownfield mit SAP-L\u00f6sungen verbinden und in SAP-Prozesse integrieren, sodass sie die Vorteile von digitalen Zwillingen voll aussch\u00f6pfen k\u00f6nnen.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Digitaler Zwilling<\/h3>\n\n\n\n Die Fabrik der Zukunft arbeitet mit einem pr\u00e4zisen und einheitlichen Echtzeit-Datenmodell in Produktion und Planung. F\u00fcr einen solchen digitalen Zwilling der Produktion ist Konnektivit\u00e4t die Basis. Der digitale Zwilling der Produktion entsteht, wenn die Shop-floor-Daten zu Informationen verdichtet werden, also die eingesammelten Maschinensignale in eine einheitliche digitale Sprache normiert und semantisch zugeordnet werden. <\/p>\n\n\n\n
Big Data werden zu Smart Data. Erst dann k\u00f6nnen alle IT-Systeme in Shop\u2013floor und Topfloor mit einer einzigen Quelle der Wahrheit arbeiten, der \u201eSingle Source of Truth\u201c. Auch diese Normierung und semantische Zuordnung \u00fcbernimmt die L\u00f6sung Force Edge. Jedes Signal erh\u00e4lt die richtige Bedeutung.<\/p>\n\n\n\n
Ein Exkurs in den Shopfloor zeigt: Die Heterogenit\u00e4t der Maschinenparks in fertigenden Unternehmen aller Branchen ist gro\u00df. Doch lassen sich drei grunds\u00e4tzliche Ans\u00e4tze der digitalen Anbindung unterscheiden.Erstens, einfache und\/oder \u00e4ltere Maschinen haben keine netzwerkf\u00e4hige Steuerung. Ihre internetf\u00e4hige Anbindung erfolgt \u00fcber den Direktabgriff von Signalen und Zust\u00e4nden direkt aus der Maschine mittels eines Wandlers, einer I\/O-Box. \u00dcbliche Signale sind: Maschine ein oder aus, Produktion oder Stillstand, Menge und St\u00f6rung.<\/p>\n\n\n\nNotwendige F\u00e4higkeiten im Gestaltungsfeld Ressourcen (Quelle: Acatech-Studie)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nZweitens, neuere Maschinen besitzen eine netzwerkf\u00e4hige Steuerung. Bei ihnen werden die Signale \u00fcber Plug-ins aus der Steuerung ausgelesen. Diese Plug-ins stehen in Force Egde f\u00fcr die g\u00e4ngigsten Steuerungstypen zur Verf\u00fcgung.<\/p>\n\n\n\n
Drittens, moderne Maschinen sowie komplette Bearbeitungszentren arbeiten mit den Kommunikationsprotokollen wie OPC, MTConnect oder MQTT. Diese Anlagen erzeugen in der Regel ein standardisiertes Datenpaket, welches sich zur Weiterverarbeitung eignet, ohne eine direkte Signalumwandlung aus der Steuerung vorschalten zu m\u00fcssen. Die Herausforderung besteht in den inhomogenen Datenstrukturen der Datenpakete und den unterschiedlichen Maschinentypen.<\/p>\n\n\n\n
Edge- und Cloud-Infrastrukturen<\/h3>\n\n\n\n Zur\u00fcck auf die strategische Ebene: Unternehmen ben\u00f6tigen f\u00fcr die \u00c4ra des IIoT eine L\u00f6sung, die gew\u00fcnschte Innovationen erm\u00f6glicht und get\u00e4tigte Investitionen sch\u00fctzt. Sie brauchen flexible und integrative IT-Architekturen, welche die Transformation in die globale Welt digitaler Liefer- und Serviceketten erm\u00f6glichen. Diese Anforderung l\u00e4sst sich technologisch nur \u00fcber hybride L\u00f6sungen aus Edge- und Cloud-Infrastrukturen digital abbilden. <\/p>\n\n\n\n
Das gilt insbesondere f\u00fcr Fertigungsnetzwerke, die in Echtzeit international und multimandantenf\u00e4hig arbeiten. Hybriden Edge- und Cloud-Infrastrukturen geh\u00f6rt daher in der Industrie die Zukunft. Eine solche flexible Edge- und Cloud-L\u00f6sung f\u00fcr Shopfloor-Konnektivit\u00e4t und Kollaboration in weiterf\u00fchrenden Systemen bieten Forcam und SAP.<\/p>\n\n\n\n
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Acatech-Studie: Industrie 4.0 Maturity Index<\/h3>\n\n\n\n Der Begriff Industrie 4.0 wurde 2011 gepr\u00e4gt und beschreibt seitdem die weitreichende Integration von Informations- und Kommunikationstechnologien im industriellen Umfeld. Der Begriff wird seitdem jedoch teilweise missinterpretiert und fokussiert sich zu h\u00e4ufig lediglich auf technologische Elemente. Unternehmen m\u00fcssen jedoch auch deren organisatorische Strukturen und die Kultur transformieren. <\/p>\n\n\n\n
Ziel ist es, ein lernendes, agiles Unternehmen zu werden, das sich einer st\u00e4ndig \u00e4ndernden Umwelt flexibel anpassen kann. Der Acatech Indus\u00adtrie 4.0 Maturity Index gibt den Unternehmen ein Werkzeug in die Hand, um die Transformation in ein lernendes, agiles Unternehmen zu unterst\u00fctzen. Der Index beschreibt sechs Entwicklungsstufen f\u00fcr die vier Strukturelemente eines jeden Unternehmens. <\/p>\n\n\n\n
Jede Stufe erm\u00f6glicht dem Unternehmen einen zus\u00e4tzlichen Nutzen. Der Index kann dazu benutzt werden, eine individuelle digitale Roadmap zu entwickeln, um Industrie 4.0 in allen Unternehmensbereichen einzuf\u00fchren. Aufbauend auf den Erkenntnissen und dem entwickelten Modell k\u00f6nnen zuk\u00fcnftig Werkzeuge zur konkreten Ausgestaltung der Transformation in Unternehmen entwickelt werden. <\/p>\n\n\n\n
Hierbei empfiehlt sich, ein spezifisches Vorgehen f\u00fcr einzelne Industriedom\u00e4nen zu entwickeln, um m\u00f6glichst konkrete Handlungsempfehlungen geben zu k\u00f6nnen und den Unterschieden in den einzelnen Industrien Rechnung zu tragen. Hierzu sind die Eigenheiten verschiedener Industriezweige und Gesch\u00e4ftsbeziehungen im Rahmen weiterer Validierungen zu untersuchen. <\/p>\n\n\n\n
Das Modell lebt, ganz im Sinne des kontinuierlichen Lernens, von zus\u00e4tzlichen Informationen. Diese ergeben sich nicht nur aus Validierung, sondern auch durch den Austausch mit interessierten Industrie- und Forschungspartnern.<\/p>\n\n\n\n
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