Siemens

Industrieriese erfindet sich mit Big Data und Analytics neu

| Autor / Redakteur: Ariane Rüdiger / Nico Litzel

Ein geschlossener Datenkreislauf zwischen Entwurf und Betrieb ermöglicht die auf Echtzeitdaten fußende Weiterentwicklung von Produkten.
Ein geschlossener Datenkreislauf zwischen Entwurf und Betrieb ermöglicht die auf Echtzeitdaten fußende Weiterentwicklung von Produkten. (Bild: Rüdiger)

Die Siemens AG sieht ihre Zukunft in einer umfassenden Digitalisierung und der Kreation neuer wertschöpfender Services mithilfe von IoT, Big Data und Analytics. Dafür konnte das Industrieunternehmen nun auch IBM als Partner gewinnen.

Eine der großen Neuigkeiten, die das Siemens-Management während des Innovation Day 2016 im Dezember in München verkündete, war zweifellos die frischgebackene Kooperation mit IBM. Der IBM-Geschäftsbereich Watson hat seinen Hauptsitz seit vergangenem Jahr in der bayerischen Hauptstadt. Das dürfte beim Schmieden der breit angelegten Zusammenarbeit geholfen haben. Von Tür zu Tür sind es schließlich nur ein paar U-Bahn-Minuten.

IBMs Watson-Analytik wird zukünftig von Siemens genutzt, um Kunden intelligente Services anzubieten. Auf Watson-Analytik sollen auch Siemens-Entwickler zugreifen können. Außerdem soll IBM Service- und Supportaufgaben für Lösungen übernehmen, die Watson-Technologie enthalten. Damit hat Siemens zweifellos einen weiteren potenten Partner für seine Digitalisierungsstrategie gewonnen.

300 Millionen Euro Forschungsetat

Zwar beschäftigt das Unternehmen derzeit erst eine kleinere dreistellige Zahl an Datenanalysten, doch die soll möglichst schnell steigen – nicht nur durch die Anstellung von Absolventen entsprechender Ausbildungsgänge, sondern auch durch die Weiterbildung eigener Mitarbeiter. Der Forschungsetat wurde um 300 Millionen Euro heraufgefahren, um die Digitalisierung voranzutreiben.

Siemens hält sich zugute, als eines der wenigen Unternehmen weltweit sowohl Know-how aus vielen Bereichen der physischen Welt als auch Softwarewissen zu vereinigen. So entwickelt und fertigt Siemens traditionell Steuerungen, Züge und Gasturbinen und Stromzähler, die im Zuge der Digitalisierung mit zig Sensoren aufgepeppt werden.

Vergleichbar mit Siemens sind hier allenfalls Anbieter wie General Electric. Der US-amerikanische Hersteller fertigt beispielsweise Düsentriebwerke, die ebenfalls über Sensoren ständig ihre Betriebszustände festhalten. Gegenüber GE habe man aber den Vorteil, mehr Themen in der physischen Welt abzudecken, sagte Roland Busch, der neue CTO des Unternehmens, im Gespräch mit BigData-Insider.

In „Elektrifizierung, Automatisierung und Digitalisierung“ liege die Zukunft von Siemens, verkündete der neue Siemens-CTO Roland Busch.
In „Elektrifizierung, Automatisierung und Digitalisierung“ liege die Zukunft von Siemens, verkündete der neue Siemens-CTO Roland Busch. (Bild: Rüdiger)

„Elektrifizierung – Automatisierung – Digitalisierung“, so heißen die drei Gebiete, auf denen Siemens in Zukunft punkten will. Die Medizintechnik wird ausgegliedert, Siemens will, so jedenfalls die derzeitigen Absichtserklärungen, hier aber engagiert bleiben. Durch Softwareintelligenz in allen Produkten und Echtzeit-Datenproduktion durch Sensoren will der Hersteller die Schleife von Produktdesign über Produktion und Nutzung bis hin zu Wartung und Weiterentwicklung des Produktportfolios schließen. Dabei können in Echtzeit erhobene Daten aus Produktion, Nutzung und Wartung per Rückkopplung direkt wieder in den Designprozess einfließen.

Aus den Daten aus allen Bereichen des Produkt-Lebenszyklus entsteht ein umfassender „digitaler Zwilling“. Mit ihm lassen sich alle Abläufe simulieren, ehe sie in die Realität umgesetzt werden, umgekehrt reichern Daten aus dem realen Betrieb sofort auch den digitalen Zwilling an und verändern ihn gegebenenfalls. So werden gewissermaßen laufend neue Produktgenerationen funktional weiterentwickelt und ihre Produktion vereinfacht.

Ein intelligentes Betriebssystem für das Internet der Dinge

Zentral dafür ist die IoT-Plattform Mindsphere, für Siemens ein „Betriebssystem für das Internet of Things“ (Busch). In Mindsphere laufen alle Daten, welche die an das Siemens-Universum angebundenen Geräte erzeugen oder in Zukunft erzeugen werden, zusammen und werden durch lernfähige Algorithmen analysiert. Dabei sind die Lernfähigkeiten heute erheblich ausgeprägter als früher. Die für diese Zwecke in einigen Bereichen eingesetzten neuronalen Netze haben beispielsweise nicht mehr nur einige wenige, sondern eine dreistellige Zahl von Ebenen. Aufgesetzte Applikationen von Drittherstellern, etwa von IBM Watson oder von Siemens selbst, verarbeiten die Daten weiter. Beispiele dafür sind Lösungen für vorbeugende Wartung und für einen optimierten Betrieb, wie sie Siemens selbst beispielsweise in seinen ICEs und Gasturbinen einsetzt. Mindsphere soll in allen denkbaren Erbringungsformen angeboten werden.

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Mindsphere bildet gewissermaßen das übergreifende Dach über einer ganzen Reihe von Softwareprodukten, die insgesamt die Digitalisierungsstrategie tragen. Die unter Mindsphere liegende Schicht ist Teamcenter, eine von Siemens vor einigen Jahren aufgekaufte Lösung, in der Daten aus verschiedenen Designbereichen und der Produktion zusammenlaufen und miteinander verknüpft werden, sodass beispielsweise Veränderungen im 2D-Design automatisch auch das räumliche Design des Produkts entsprechend beeinflussen.

Hinsichtlich seiner 3D-Kapazitäten hat sich Siemens erst im November durch eine strategische Kooperation mit Bentley verstärkt. Neben 3D-Modellierungssoftware hat Bentley mit TMS Turnkey Manufacturing Systems auch eine schlüsselfertige Lösung für das Fertigungsmanagement im Programm. Bentley-Lösungen wurden bereits erfolgreich mit Siemens-Software integriert, und in den nächsten Jahren wollen beide Firmen gemeinsam 50 Millionen Euro in die Entwicklung neuer digitaler Lösungen und Services mit unmittelbarem Kundennutzen stecken. Letzter Streich war jüngst der Aufkauf des Elektronik-Design-Spezialisten Mentor Graphics. Eine Software für das Management der Umgebungsbedingungen war bereits im Programm. Damit, so betonte Siemens immer wieder, könne man nun alle Design-Disziplinen: 2D- und 3D-CAD, CAE und Umgebungssimulation.

Was der Einsatz der geschlossenen Produktions-, Nutzungs- und Entwicklungsschleife im Betrieb bedeuten kann, zeigt einer der bei Siemens jährlich gekürten „Innovatoren des Jahres“: Dr. Hans-Gerd Brummel wurde für seine Lebensleistung bei der Entwicklung innovativer Monitoring- und Messtechniklösungen für Siemens-Gasturbinen ausgezeichnet, die den Brennstoffbedarf der Turbinen durch optimierte Einspritzverfahren um einen zweistelligen Prozentsatz verringern.

Datenhoheit und Sicherheit

Wichtige Themen sind für Siemens auch Datenhoheit und Sicherheit. Hinsichtlich der Datenhoheit folgt Siemens der Politik, dass die Daten demjenigen gehören, dem auch das Gerät gehört, betonte Peter Weckesser, Chief Operating Officer Digital Factory PLM, der für Mindsphere verantwortlich ist. Der Dateneigner kann aber in dem von ihm gewünschten Umfang Zugriffs- und Verarbeitungsrechte erteilen. Siemens geht davon aus, dass viele Kunden in Zukunft komplexe technische Investitionsgüter wohl eher mieten als kaufen werden – was dem Unternehmen den unbeschränkten Datenzugriff gestattet. Dass diese neuen Modelle sich auch rechnen, zeigen die Zahlen: Das Umsatzwachstum liegt mit zwölf Prozent über dem Markt.

Wichtig ist für Siemens auch die Sicherheit. Sie ist beispielsweise im intelligenten Stromnetz mit auf intelligenten Algorithmen und Echtzeitdaten basierenden Ad-hoc-Steuerungsmechanismen dringend erforderlich, um Blackouts durch Stromnetz-Hacking vorzubeugen. Siemens betreibe weltweit rund 70 Millionen Smart Meter und damit mehr als jeder andere Anbieter, berichtete CTO Busch. Damit aus der zunehmenden Öffnung der Netze in Richtung IP-Protokolle und Internet keine zum Missbrauch einladenden Sicherheitslöcher erwachsen, steht etwa in einem „intelligenten Haus“, das von Siemens ausgerüstet wurde, zwischen dem Smart Meter und den Haushalts-Endgeräten eine Firewall.

Eine dreistellige Zahl an Mitarbeitern ist damit beschäftigt, die eigenen Produkte zu hacken, damit Schwachstellen rechtzeitig gefunden werden. Und der Hersteller will auch die derzeit noch „dummen“ Relais mit intelligenter Software ausrüsten, um notfalls Störungen, Missbräuche und Ungleichgewichte im Netz mithilfe intelligenter Abschaltmechanismen auf möglichst engen Raum zu begrenzen.

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