Connected Enterprise Verknüpfung von Digitalisierung und Automatisierung für eine moderne Produktion

Ein Gastbeitrag von Pierre Teszner*

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Die digitale Transformation der Industrie wirft wichtige Fragen auf: Wie hat sich die Automatisierung verändert? Welche Rolle spielt die Konnektivität von Produkten und wie kann diese Entwicklung Sicherheit und Skalierbarkeit von Geschäftsmodellen sicherstellen?

Um die Digitalisierung und Automatisierung in der Industrie zu vereinen, müssen alle Beteiligten neue Wege beschreiten.
Um die Digitalisierung und Automatisierung in der Industrie zu vereinen, müssen alle Beteiligten neue Wege beschreiten.
(Bild: gemeinfrei / Pixabay)

IIoT, Connected Enterprise, Industrie 4.0 – wenn diese Begriffe eines beweisen, dann, dass sich die Industrie als Ganzes derzeit in einer enormen Umbruchphase befindet. Schwenkt man den Blick dabei von den übergeordneten Trendbegriffen hin zu der tatsächlichen Situation innerhalb der Produktionsbetriebe, wird schnell klar: Im gesamten Produktionsbereich haben sich die Unternehmensstrategien hinsichtlich der Automatisierung geändert. Während vor dem Aufkommen des Connected Enterprise die Hardware noch im Fokus von Entscheidern und Verantwortlichen lag, rückt nun zunehmend der Trend zur Digitalisierung in den Vordergrund.

Hardware vs. Digitalisierung

Bei all diesen Fragen lohnt sich zunächst ein Blick auf das hardwarezentrierte Automatisierungsmodell in der Produktion. Dieser Ansatz durchdrang die gesamte Lieferkette – von den OEMs wie Maschinen- und Anlagenbauern sowie Händlern bis hin zu ihren Endkunden. Mit Blick auf den Maschinenbau ist es im Rahmen dieses Modells üblich, dass es nach dem Verkauf nur eine minimale Interaktion zwischen Technologieanbieter und OEM sowie dem produzierenden Unternehmen gibt. Die Ausnahme stellen geplante Wartungsarbeiten dar. Aufgrund der starken Konzentration auf physische Bauteile verfügt der Endkunde in aller Regel über die notwendigen Kompetenzen, um Anlagen präzise auf die Idee der verfolgten Wertschöpfungskette abzustimmen.

Durch die digitale Revolution mit dem Connected Enterprise wird jedoch ein anderer Ansatz in den Mittelpunkt gestellt. Daten, Cybersicherheit und 3D-Modellierung – zu all diesen Punkten müssen Fähigkeiten und Kompetenzen vorliegen, die ein zusammenhängendes und kontinuierliches Bild des Zustands einer Anlage ermöglichen. Die Kompetenzen und Fähigkeiten, die bislang für die Erreichung von Hardware- oder Automatisierungszielen ausreichten, werden den Anforderungen der modernen, zunehmend software- und cyberzentrischen Fertigungsumgebung nicht mehr gerecht. Ein Umstand, der bei den Endkunden beginnt – und sich bis hin zu Maschinenherstellern erstreckt.

Natürlich verlangt dieser Umstand auch ein Umdenken vonseiten der produzierenden Unternehmen: Sie müssen ein Ökosystem erschaffen, das ihnen dabei hilft, dringend benötigte digitale Fähigkeiten zum Fundament ihrer Produktionsumgebung zu machen. Ein solches Unterfangen lässt sich nur gemeinsam mit Partnern verwirklichen, die die Bereiche identifizieren, in denen durch neue digitale Abläufe und Technologien die bestmöglichen Produktivitätssteigerungen verwirklicht werden können.

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Umstellung auf das Zeitalter der Konnektivität

Abgesehen vom Digitalisierungsschub befindet sich die Welt der Fertigung auch aufgrund anderer Entwicklungen in einem Umbruch: Führungskräfte bereiten sich weltweit auf massive demografische und technologische Veränderungen vor, denen ihre Unternehmen im kommenden Jahrzehnt ausgesetzt sein werden. Das Wissen und die Fähigkeiten, die mit der Gestaltung und Inbetriebnahme einer hardwareorientierten Produktionsumgebung verbunden sind, bleiben zweifellos auch in einer digitalen Umgebung unverzichtbar.

Um für die neue Welt der Fertigung gerüstet zu sein, müssen angesichts von Generations- und Wissenslücken auch zusätzliche Kompetenzen vorherrschen. Fertigkeiten wie Softwareentwicklung, Datenanalyse und Cybersicherheit entwickeln sich zu Kernkompetenzen. Wohlgemerkt handelt es sich hierbei um populäre Fähigkeiten, die aufgrund des hohen Nachfrageüberschusses Mangelware sind. Kompetente Softwarearchitekten sind sich ihres Marktwertes bewusst – und suchen nicht zuletzt deshalb nach Unternehmen, die ihnen Herausforderungen bieten, sie zugleich aber auch fördern und motivieren. Die Folge ist ein immenser Wettbewerb um Fachkräfte.

Die Revolution konventioneller Geschäftsmodelle in der Fertigung

Neben dem dedizierten Wettbewerb um qualifizierte Mitarbeiter ist auch ein immenser Umbruch mit Blick auf die Zusammenarbeit zwischen Maschinen- und Anlagenbauern sowie Endkunden zu beobachten. Um die Digitalisierung und Automatisierung zu vereinen, also eine Art Konvergenz sowie eine übergreifend enge Verknüpfung zwischen IT und OT zu verwirklichen, müssen alle Beteiligten neue Wege beschreiten. Dabei sollte der Schwerpunkt auf der Implementierung von Lösungen liegen, die eine bessere Herstellungsleistung ermöglichen. Gelingt dieses Vorhaben, profitieren Kunden von einer nachhaltigeren Produktion und Unternehmen lassen sich profitabler führen.

Kern eines solchen Wandels, der die Digitalisierung von Produktionsprozessen in seinem Zentrum trägt, ist die dynamische und lebenszyklusorientierte Betrachtung aller eingesetzten Anlagen und Maschinen. Vonseiten aller Beteiligten muss hierzu allerdings die weitgehende Digitalisierung aller Prozesse im Vordergrund stehen – ein Umstand, der nur dann erreicht werden kann, wenn Endkunden und OEMs ihre Beziehung auf eine neue Ebene stellen und ein konstanter Datenaustausch stattfinden kann. Mithilfe von Maschinendaten können OEMs Probleme proaktiv vorhersagen und zudem Optimierungspotenziale identifizieren. Von diesen wertvollen Einblicken profitieren schlussendlich produzierende Unternehmen und Endkunden: Sie können den bestmöglichen Nutzen aus ihren Maschineninvestitionen ziehen. Heute sind jedoch nur wenige OEMs in der Lage, diesen Datenstrom in wertvolle, über den gesamten Lebenszyklus und jährlich wiederkehrende Einblicke für sich selbst und ihre Kunden umzuwandeln.

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Um in diesem Zusammenhang bestmögliche Ergebnisse zu erzielen, nehmen Technologieanbieter und OEM-Partner hierbei eine beratende Rolle ein: Sie schlagen kontinuierlich wertsteigernde Komponenten vor, die die Digitalisierung und den Datenaustausch zwischen OEMs und Herstellern vorantreiben. Hersteller wiederum können durch diese Unterstützung die angestrebten Ergebnisse erzielen.

Digitalisierung, Skalierbarkeit und Sicherheit

Ist der Datenaustausch zwischen OEMs und Unternehmen geregelt und sind Fachkräfte gesichert, können die dadurch ermöglichten Erfolge schnell zu einem starken Wachstum führen. Hier kommt schließlich einer der bedeutendsten Vorteile der Digitalisierung zum Zuge: die Möglichkeit, Prozesse zu skalieren. Durch die Skalierbarkeit von Produktionsbedingungen und -prozessen können Erzeuger sich wesentlich schneller und einfacher an veränderte Umstände anpassen – etwa an eine steigende Produktnachfrage. Deshalb ist es entscheidend, dass Hersteller die Skalierungsvorteile digitaler Lösungen nutzen, um Kosten zu senken, die Agilität zu steigern und die Produkteinführungszeit zu verkürzen.

Im Rahmen einer Skalierung darf allerdings die Sicherheit nicht aufs Spiel gesetzt werden. Nur wenn während einer entsprechenden Produktionsanpassung auch eine angemessene Planung der IT/OT-Sicherheit vorhanden ist, können Schwachstellen vermieden werden. Endkunden betreiben oft mehrere Anlagen mit potenziell veralteten Geräten, die verschiedene Automatisierungsebenen umfassen und mehrere Protokolle verwenden. Bei solchen Maschinen ist eine Modernisierung oftmals nicht möglich – solche Umgebungen zunächst zu digitalisieren, um im nächsten Schritt die Voraussetzungen für die Hochskalierung zu erfüllen, kann sich schwierig gestalten.

Für Hersteller muss dementsprechend die Priorität in der Umstellung auf integrierte Architekturen liegen, die über das gesamte Unternehmensnetzwerk hinweg ein standardisiertes Ethernet-IP verwenden. Dadurch wird das Risiko von blinden Flecken oder nicht verbindbaren Automatisierungsinseln beseitigt, die Datenverfügbarkeit verbessert und Führungskräften und Betreibern werden zuverlässigere Daten für wichtige Entscheidungen an die Hand gegeben.

Die Realisierung einer eine solchen Umgebung erfordert eine sorgfältige Planung und Entwicklung – denn nur so lassen sich die gewünschten Ergebnisse verwirklichen. Dieser Ansatz, der von Anfang an den Aspekt der Sicherheit berücksichtigt, hängt von einer engen Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Partnern ab, damit sich mögliche Probleme identifizieren und die am besten geeigneten Lösungen herausfiltern lassen. Zudem müssen auch Cyberdienste mit eingeplant werden, die proaktiv nach Schwachstellen in den zahlreichen Verbindungen zwischen Maschinen und Geräten suchen können.

Kombination von Automatisierung und Digitalisierung, OT und IT

Als Hersteller die Digitalisierung allein meistern zu wollen, scheint vor dem Hintergrund der dazu benötigten Kenntnisse und Fähigkeiten beinahe vermessen. Unternehmen, die hingegen mit entsprechenden Partnern vonseiten der Technologieanbieter und OEMs zusammenarbeiten, können auf ein Partnernetz an Spezialisten bauen, die mitunter auch einen Mangel an Fachkräften ausgleichen. Dadurch lassen sich Softwarelösungen in großem Umfang implementieren und gleichzeitig Arbeitsabläufe und Lösungen standardisieren – ein immenser Vorteil, wenn man auf die stetig komplexer werdenden Anforderungen moderner IT- und OT-Ansätze blickt.

Damit allerdings nicht genug: Der Aufbau eines Netzwerks spezialisierter Partner kann produzierenden Unternehmen dabei helfen, den gesamten Digitalisierungsprozess profitabel und nachhaltig zu gestalten. Technologieanbieter nehmen hierbei eine entscheidende Rolle ein, da sie ihre Kunden dabei unterstützen, die richtige Strategie zu erkennen, um gewünschte Ergebnisse zu realisieren. Sie können dabei helfen, Probleme zu identifizieren und in einem weiteren Schritt gangbare Lösungsansätze zu erarbeiten. OEMs und Technologieanbieter verfügen hierzu über Datenbanken mit Anwendungsfällen, in denen sie ihren Kunden bereits in der Vergangenheit durch den Einsatz passender Lösungen den Weg zu mehr Produktivität und Gewinn bereiten konnten. Schlussendlich entsprechen diese Erfolgsgeschichten dem Weg, den individuelle Hersteller und Endkunden beschreiten müssen, um Digitalisierung und Automatisierung erfolgreich zu verknüpfen.

Glasklar ist, dass die Digitalisierung von Geschäftsabläufen und Produktion keine Aufgabe ist, die Hersteller und Endkunden alleine bewältigen können – und sollen. Gemeinsam mit OEMs und Technologieanbietern, die die notwendigen Fachkräfte, die fachliche Expertise sowie die Erfahrung mitbringen, können Hersteller den Sprung in Richtung Zukunft erfolgreich gestalten – und ihre Produktivität sowie den Unternehmensgewinn optimieren.

Dieser Artikel stammt von unserem Partnerportal Industry of Things.

* Pierre Teszner ist Regional Vice President Central & Eastern Europe bei Rockwell Automation.

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