Kommentar von Werner Reuss, Orange Business Services

Nicht abhängen lassen!

| Autor / Redakteur: Werner Reuss / Nico Litzel

Der Autor: Werner Reuss ist Global Head of IoT Industry Vertical bei Orange Business Services
Der Autor: Werner Reuss ist Global Head of IoT Industry Vertical bei Orange Business Services (Bild: Orange Business Services)

Laut einer Studie von IDC, die im Auftrag von Workday durchgeführt wurde, sind Deutschland und Schweden gemeinsam europäische Spitzenreiter bei Digitalisierungsprojekten. Lediglich jedes zwanzigste Unternehmen in Deutschland hat laut Studie noch gar keine Pläne, sich zu digitalisieren. Doch wie gelingt es, die Digitalisierung erfolgreich in einem Produktionsbetrieb umzusetzen? Eine Anleitung.

Die Digitalisierung als Schlagwort ist in aller Munde. Und das zurecht, denn ein Unternehmen, das sich in der heutigen Zeit nicht digitalisiert, wird von seinen Konkurrenten abgehängt und muss um seine Existenz fürchten. Doch so leicht das Wort auch ausgesprochen ist, umso schwieriger ist es oft, die Digitalisierung auch erfolgreich umzusetzen. Besonders in Produktionsbetrieben kommt es oft zu Herausforderungen, wenn es darum geht, komplexe Prozesse zu digitalisieren und mit der IT-Umgebung zu integrieren.

IT/OT-Konvergenz als Herausforderung

Dass an der Transformation kein Weg mehr vorbeiführt, ist selbstverständlich. Produktionsbetriebe versprechen sich davon nicht nur mehr Einblicke in ihre Fertigungsstraßen, sondern auch die Verknüpfung von Prozessen untereinander. Dies führt schließlich auch zum scheinbar unterliegenden Thema IT/OT-Konvergenz, wobei die bestehenden IT-Systeme mit entsprechenden OT-Systemen verknüpft werden müssen. Dabei handelt es sich um Operative Technologien, also Technologien und Produkte, die im Produktionsumfeld zu Hause sind. Was in der Theorie also vielleicht einfach klingen mag, stellt sich in der Praxis oft als schwieriges Unterfangen heraus.

Dies liegt vor allem in den gravierenden Unterschieden zwischen IT und OT begründet. Wo in der IT üblicherweise ein hoher Grad an Standardisierung herrscht, unterstützt durch beständige Optimierung und Updates, bietet sich in der OT ein gänzlich anderes Bild. Es gibt kaum zwei identische Fabriken, da jede Fabrik ein eigener Kosmos ist, was die eingesetzten Technologien betrifft. Diese Strukturen entstanden üblicherweise über viele Jahre des Betriebs hinweg. Da Fabriken im Regelfall als eigenständige Profitcenter operieren, obliegen alle Entscheidungen über die Entwicklungen innerhalb der Fabrik dem Produktionsleiter, eine Standardisierung von Fabriken untereinander findet selten statt. Das liegt oft auch darin begründet, dass in Unternehmen durch Aufkäufe und Konsolidierungsmaßnahmen unterschiedliche Fabriken existieren, deren Systeme von einander grundverschieden sind und innerhalb derer es keine gemeinsamen Strukturen oder Standards gibt.

Hinzu kommt, dass Fertigungsstraßen mit 20 bis 30 Jahren einen vergleichsweise langen Lebenszyklus haben, während dessen sie in der Regel ohne Pause laufen, bedingt durch die Dauer des Hochfahrprozesses, sollte doch einmal ein Stillstand unvermeidbar sein. Dieser Hochfahrprozess kann sich über mehrere Wochen bis Monate ziehen, da hier Fertigungsprozesse und unterschiedliche Maschinen komplex aufeinander abgestimmt sind und ineinandergreifen. Daher kann ein Hochfahren nur sehr langsam stattfinden, um bei verminderter Leistung überprüfen zu können, ob die Prozesse noch wie geplant ablaufen.

Sorgfältige Planung ist das A und O

Diesem Problem lässt sich nur mit sehr sorgfältiger Planung begegnen. So ist es empfehlenswert, zunächst Prozesse zu optimieren, die nicht direkt in die Produktionsabläufe eingreifen und relativ unabhängig sind. Neben dem geringeren Risiko hat das auch den Vorteil, dass Einsparungseffekte und Effizienzsteigerung einfacher dokumentiert werden können. Beispielsweise lassen sich potenziell Warenflüsse vom Lager in die Fertigung optimieren, ohne dass dabei der Fertigungsprozess beeinflusst wird.

Zeitgleich oder separat kann dann auch evaluiert werden wie „Waste“ (Produktionsabfälle) vermieden werden kann, ohne direkt in die Fertigung einzugreifen. Dazu zählen beispielsweise Wartezeiten der Werker, aber auch Energieverbrauch. So kann beispielsweise oft viel Zeit verlorengehen, wenn ein Werker nach dem passenden Werkzeug für seine Aufgaben suchen oder dieses erst holen muss.

Um die Wirksamkeit und die Auswirkungen von Digitalisierungsmaßnahmen zu testen, werden oft zunächst kleinere Einheiten in Testprojekten umgestellt. Hier lässt sich in kleinerem Maßstab dann einerseits feststellen, ob die Maßnahmen den gewünschten Erfolg zeigen. Andererseits können hier wertvolle Erfahrungen gesammelt werden, welche Schwierigkeiten und Stolpersteine vorab möglicherweise nicht bekannt waren oder nicht bedacht wurden.

Grundsätzlich lässt sich feststellen, dass eine umfassende Prozessdiskussion unabdingbar ist. Sie dient nicht nur zur Festlegung, welche Prozesse optimiert werden sollen, sondern auch der Festlegung der Reihenfolge. Schließlich ist es wichtig zu beachten, dass es keine allgemeingültige „One-size-fits-all“-Lösung gibt, da jede Fabrik nahezu einzigartig ist und ihr eigenes Ökosystem darstellt, das seine speziellen Eigenheiten aufweist.

Wie lässt sich der Prozess vereinfachen?

Natürlich gibt es auch noch weitere Ansätze, die dabei helfen, den Transformationsprozess einfacher zu gestalten. So können Asset Tracking und Asset Monitoring wirkungsvoll zu sogenannten „Quick Wins“ führen, also einfachen Verbesserungen, die sich realisieren lassen, ohne in den laufenden Betrieb eingreifen zu müssen. Im Sinne der Overall Equipment Effectiveness sollte auch der Gesamtoutput einer Fertigungsstraße überprüft und überwacht werden.

Potenzielle Schwierigkeiten bei der Umsetzung

Natürlich kann es bei einem derart großangelegten Unterfangen auch zu Schwierigkeiten bei der Umsetzung kommen. Eine der am weitesten verbreiteten Beobachtungen betrifft hier die Softwarestände. Ein Update von Softwarekomponenten erfordert in der Regel ein Herunterfahren und Wiederanfahren der gesamten Fertigungsstraße. In einigen Fällen sind auch explizite Freigaben einzelner Komponentenhersteller notwendig. Darum ist es nicht unüblich, auch durch die langen Lebenszyklen bedingt, dass auf derartigen Systemen ungepatchte Versionen von Windows XP, veraltete Linux-Versionen und/oder alte Versionen der Lösungssoftware zu finden sind.

Dies wiederum fördert ein weiteres Problem zutage. Durch die ungepatchten Betriebssystemversionen sind die Systeme äußerst anfällig gegenüber Cyberattacken, was sowohl für neue Angriffsvektoren, aber auch für eigentlich längst gepatchte Zero Days gilt. Daher sollten Security-Assessments ein integraler Bestandteil der Transformationsinitiativen im Produktionssektor sein, um derartige Schwachstellen aufzudecken und zu schließen.

Schritt für Schritt und an das eigene Umfeld angepasst ist Trumpf

In der Digitalisierung generell und speziell in der Fertigung gibt es schlicht kein „One-size-fits-all“. Pragmatismus kombiniert mit Flexibilität, abgestimmt auf das eigene Umfeld, sind hier Trumpf. So hat z. B. ein Hersteller von Bauteilen Betriebe mit unterschiedlichen Produktionsschwerpunkten. In der Fertigung für Kleinserien, die eine hohe Anzahl unterschiedlicher Arbeitsaufträge bedienen muss, hat sich gezeigt, dass ein spezieller Ansatz den größten Gewinn an Effizienz nach sich zieht. So werden jetzt die einzelnen notwendigen Bauteile verfolgt und so die Such- und Wartezeiten der Werker drastisch reduziert.

Fazit

Eine durchdachte und sorgfältige Planung ist die Basis, auf der jegliche Digitalisierungsbemühungen fußen müssen. Der Idealfall ist natürlich ein Greenfield-Projekt, bei dem eine Fabrik von Grund auf neu entwickelt und gebaut wird und somit bereits bei der Konzeption auf umfassende Digitalisierung gesetzt wird. In der Realität sind jedoch Brownfield-Projekte, bei denen bereits bestehende Fabriken digitalisiert werden, deutlich weiterverbreitet. Hier gilt es, besondere Vorsicht walten zu lassen, da die existierenden Systeme oft bereits seit Jahrzehnten im Einsatz sind und ein Stillstand der Fabrik schnell hohe Kosten und Umsatzausfälle bedeuten kann. Umso wichtiger ist es, die Transformation in allen Details im Voraus zu planen und sich darauf einzustellen, dass stets neue Herausforderungen auftauchen können. Doch auch diese lassen sich mit entsprechender Planung meistern, damit die Fertigung erfolgreich in die digitale Zukunft starten kann.

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