7 Schritte, um ein „Smarter Manufacturer“ zu werden

Dank „intelligenter“ Technologie können unsere Handys heutzutage mehr leisten als einst die früheren Supercomputer. Ihr Fertigungsunternehmen sollte mindestens genauso „intelligent“ sein. Ihre Fertigung „sollte“ nicht nur intelligent sein – sie muss es sein, um die Konkurrenz auszustechen.

Bevor Sie jetzt noch ins Schwitzen kommen … es ist einfacher, als Sie vermutlich denken. Mit einem fundierten Konzept können Sie diese Herausforderung angehen und in Ihrer Branche wettbewerbsfähig werden, da Sie dadurch Daten gewinnen, die Kosten (nach den anfänglichen Implementierungskosten) senken und Ihren Vertriebsteams, Führungskräften und anderen Mitarbeitern mehr Möglichkeiten bieten. Eine Unterteilung in einzelne Schritte kann Ihnen helfen, einen simplen und effektiven Plan zu konzipieren. In diesem Artikel befassen wir uns mit folgenden Schritten (die nachfolgend näher erläutert werden):

1. Benchmarking Ihres aktuellen Stands
2. Verständnis von Überwachung in Ihrem Unternehmen
3. Einsatz von Techniken zur Verwaltung von Sensordaten
4. Berücksichtigung der Konnektivität
5. Verwaltung von Vermögenswerten für eine intelligente Umwelt
6. Einhaltung von Rechtsvorschriften (und wie sie helfen können)
7. Digitale Architektur und Sicherheit

Nachdem Sie Ihre intelligente Lösung sicher eingerichtet haben, müssen Sie sich auch um die Schulung Ihrer Mitarbeiter kümmern, damit diese die Lösung nicht nur verwenden, sondern auch ihre Funktionsweise und ihre Bedeutung verstehen. Höherrangige Mitarbeiter bedürfen möglicherweise einer praktischen Schulung während der Implementierung im Unternehmen, doch digitale Arbeitsanweisungen werden in dieser Phase, die kurz vor und nach der Einführung der intelligenten Fertigung erfolgt, als umfassende Strategie von großer Bedeutung sein.

Sie sollten auch berücksichtigen, in welche Arten von Systemen Sie die intelligente Fertigungstechnologie integrieren wollen. Haben Sie beispielsweise ein ERP-System, so benötigen Sie eine Unternehmenslösung, die sich in diese Technologie integrieren lässt.

1. Benchmarking Ihres aktuellen Stands in der intelligenten Fertigung

Der Weg zu einem intelligenten Fertigungsunternehmen ist keinesfalls leicht. Doch wenn man ihn in kleine, realisierbare Schritte unterteilt, wird er greifbar. Der erste Schritt ist die Bewertung Ihres aktuellen Umfelds.

Wie viele Sensoren befinden sich momentan in Ihrer Umgebung? Sind sie eingeschaltet oder müssen sie erst aktiviert werden? Lassen sich Maschinen ohne Sensoren nachrüsten, damit sie in Ihre Daten eingebunden werden können? Welche Daten haben Sie erfasst? Solche Fragen sind für den Beginn Ihres Übergangsprozesses entscheidend. Sollten alle Ihre Maschinen bereits über Sensoren verfügen – großartig! Wichtig ist jedoch auch, ob Sie auf frühere Daten zurückgreifen können, um sich anfangs besser orientieren zu können.

Ein anderer zentraler Punkt bei der Bewertung Ihrer Rolle im Smart Manufacturing-Kontinuum ist der Vergleich mit Ihren Wettbewerbern. Solche Informationen sind möglicherweise schwerer zu beschaffen, doch wenn Sie Ihre Position kennen, ist dies nicht nur hilfreich für Ihren Prozess, sondern motiviert auch alle Mitarbeiter in Ihrem Unternehmen, die noch überzeugt werden müssen. Um wettbewerbsfähig zu sein – oder noch besser: um Ihre Konkurrenz zu schlagen – müssen Sie intelligenter sein, als sie.

2. Verstehen, wie Sie mit richtiger Überwachung Verbesserungen erzielen

Der erste Schritt auf dem Weg zu einer intelligenten Fertigungsumgebung sind Daten – Sie müssen so viele wie möglich erfassen. Durch die zunehmende Verbreitung des IoT (Internet of Things, Internet der Dinge) lassen sich heutzutage beinahe alle Dinge mittels Sensoren überwachen. Die Sensoren, über die die meisten Maschinen verfügen (oder die gegebenenfalls nachgerüstet werden können), ermöglichen die Überwachung von: Betriebstemperatur, Geschwindigkeit, Gewichten, Betriebsstörungen, Betriebsänderungen, Bewegungsabläufen von Objekten, dem Zustand von Ventilen und vieles mehr.

Diese intelligenten Daten sind entscheidend, um beispielsweise Ineffizienzen zu erkennen, Ausfallzeiten zu reduzieren (durch vorausschauende Reparaturen und den Austausch von Teilen), Energiekosten zu senken und die Arbeitsleistung der Mitarbeiter zu überwachen. Doch bevor Sie davon profitieren können, müssen Sie Daten erfassen, überwachen, analysieren und verwalten. Hierfür benötigt man nicht nur die richtige Software, sondern auch die richtigen Mitarbeiter in Ihrem Unternehmen (oder einen externen Berater), die sich mit diesem Projekt befassen. Damit die Überwachung in umsetzbare Berichte verwandelt werden kann, bedarf es einer professionellen Lösung.

3. Verwaltung von Sensordaten

Die Datenerfassung und Überwachung sind die ersten Schritte – der nächste ist die Datenverwaltung. Diese Daten müssen in einem System erfasst werden, das u. a. folgende Elemente verwaltet:

• Kontext: Sie müssen die Daten nach Kriterien wie Zeitangaben, GPS-Koordinaten, Temperatur/Wetter usw. sortieren. So gewinnen Sie eine 360°-Sicht auf Ihr Umfeld, die Sie sich zunutze machen können.
• Bedeutung: Sie werden Tausende (wenn nicht gar Hunderttausende oder Millionen) Daten erfassen. Sie müssen diese Daten verwalten, indem Sie die wichtigsten/relevantesten Informationen für Ihr Unternehmen und Ihre derzeitigen Ziele bestimmen und verwalten. Sie sollten eine Liste Ihrer wichtigsten Ziele/Prioritäten anlegen, um zu einem intelligenten Fertigungsunternehmen aufzusteigen, und diese anschließend in die Sensordaten übertragen, die Ihnen dabei helfen werden, diese Ziele zu realisieren.
• Zusammenfassung, Analyse und Umsetzung der Rohdaten: Rohdaten sind wichtig, aber ohne deren Zusammenfassung, Sortierung und Analyse werden sie Ihnen nicht helfen. Sie müssen insbesondere nach Anomalien suchen, die Sie in konkrete Handlungsschritte umsetzen können. Sie erhalten Pluspunkte, wenn die Anomalien automatisch zu einem Handlungsschritt führen.

Der Umgang mit Ihren Daten entscheidet über Erfolg oder Misserfolg Ihrer Lösung. Sie müssen herausfinden, ob Ihre Daten automatisch analysiert und in ein automatisiertes Ergebnis umgewandelt werden sollen oder ob eine Person bzw. ein Team die Anomalien, die das System anzeigt, in ein Ergebnis umwandelt.

4. Vernetzung Ihrer Sensoren

Einzelne Sensoren sind zwar hervorragend, doch der aktuelle Trend bei der Fertigung intelligenter Technologien geht dahin, dass diese Sensoren miteinander verknüpft werden. Sobald eine Maschine, ein Maschinenteil oder eine Technologie in Bezug auf die Daten mit einer oder einem anderen interagieren kann, verwandeln sich Ihre Daten von bloßen Rohdaten in eine wahrhafte 360°-Sicht auf Ihr Unternehmen.

Wenn Sie beispielsweise Temperaturdaten von verschiedenen Teilen einer Maschine und anderer im Fertigungsprozess verbundener Maschinen lesen, können Sie diese Temperaturen global überwachen. Erfahren Sie hier mehr über Konnektivität.

5. Verwaltung Ihrer Vermögenswerte

Sämtliche Vermögenswerte, die nicht fixiert oder tonnenschwere Maschinen sind, können über IoT-Sensoren mit GPS geortet werden. Dies ist besonders für Komponenten wie tragbare Geräte, Fahrzeuge, Lagerbestand, Teile und sogar Personen wichtig.

So können Sie nicht nur den Standort zurückverfolgen (bei GPS-fähigen Sensoren), sondern auch Echtzeitdaten darüber abrufen, wann Güter geliefert werden, wo sie sich gerade im Fertigungsprozess befinden und wann sie Lager und Vertriebszentren wieder verlassen. Diese Echtzeitdaten können Ihren Vertriebsteams, Managern und Führungskräften helfen, den Absatz genauer zu prognostizieren und die Kunden besser zu informieren.

Abgesehen von der besseren Verfolgung und Rückverfolgbarkeit können Sie so gewährleisten, dass Sie über die erforderlichen Mittel zur Erfüllung der Aufträge verfügen. Werden diese Informationen dann noch in ein automatisches Bestellsystem eingegeben – wow.

6. Einhaltung von Vorschriften

Die Einhaltung von Vorschriften gehört häufig zu den schwierigsten Aspekten der Fertigung – vor allem, wenn es darum geht, die Einhaltung nachzuweisen. Obwohl die Einhaltung von Vorschriften in jeder Branche unterschiedlich ist, sind die zwei häufigsten die Erfüllung von Rechtsvorschriften und die Beachtung von Umweltauflagen. Sobald Ihr Datenfluss eingerichtet und analysiert ist, sollten Sie Ihre Strategie zur Einhaltung der Vorschriften umsetzen.

Die Einhaltung von Umweltauflagen erfolgt durch die Überwachung von Faktoren wie Temperatur, Laufzeiten, Gesamtleistung und Maschinenleistung hinsichtlich der Abgase, des Ölverbrauchs usw. Die Erfüllung gesetzlicher Vorschriften für die Qualitätskontrolle kann durch den Nachweis konstanter Daten und Zahlen auf breiter Ebene erreicht werden.

7. Fokus auf digitale Architektur und Cybersicherheit

Sobald Ihre Sensoren Rohdaten an Ihre Software und Ihr Team übermitteln, wird dies zu einem zentralen Thema im Bereich der digitalen Architektur und Cybersicherheit. Sie benötigen eine Cybersicherheitsarchitektur, die diese Daten schützt.

Im ersten Schritt müssen Sie Ihre Daten zuordnen.

Sie werden eine enorme Datenmenge erhalten, die Sie koordinieren müssen. Wichtig ist hierbei die Koordinierung (auch Mapping genannt) der Eingangs- und Ausgangspunkte.

Ausgangspunkte können beispielsweise Maschinen, tragbare Geräte oder ein Terminal sein, die das Werk zwecks Wartung, Reparatur oder Stilllegung verlassen, oder aber auch Mitarbeiter, die Daten über ein USB-Gerät oder ein Smartphone, das mit einer Software verbunden ist, abrufen. Dies sind beides bedeutende Sicherheitsfaktoren, deren Daten Sie verfolgen/zuordnen/koordinieren müssen.

Im zweiten Schritt müssen Sie Ihr Datennetz sichern

Auf den ersten Blick mag eine Maschine oder ein tragbares Gerät keine Gefahr für die digitale Sicherheit darstellen – doch Sie werden überrascht sein. Es passiert zwar selten, dass Geräte angeschlossen werden, um Viren hochzuladen oder Denial-of-Service-Angriffe (DoS) im Stil einer hollywoodreifen Unternehmensverschwörung auszulösen … aber es kommt doch vor. Ein Schwerpunkt im Bereich der Sicherheit liegt auf der Sicherung aller internetfähigen Geräte – und das kann heutzutage nahezu alles sein (von der kostspieligen Maschine bis zum kleinen tragbaren Gerät).

Ohne entsprechende Sicherheitsvorkehrungen sind Sie anfällig für DoS-Angriffe, Malware, Viren und weitere Schwachstellen in Ihren Geräten. All diese Geräte müssen softwaretechnisch abgesichert und regelmäßig von Ihrer IT-Abteilung kontrolliert werden. Zwar mag dies beängstigend und teuer klingen, doch ein Dollar für Vorbeugungsmaßnahmen wiegt mehr als Hunderte von Dollar für die Schadensbehebung nach einem Angriff.

Dies erfordert Firewalls, Verschlüsselung, allgemeine Sicherheitssoftware, Überwachung, Authentifizierung und Einbruchserkennung. Falls Ihre IT-Abteilung hierzu nicht in der Lage ist (was häufig an der Finanzierung und Personalausstattung liegt – nicht an deren Kompetenz an sich), müssen Sie einen IT-Berater mit der Einrichtung des Sicherheitssystems beauftragen.

Im dritten Schritt muss die Anzahl der Geräte, die einen Sicherheitsschutz benötigen, begrenzt werden

Die Reduzierung der Geräte, die eine digitale Sicherung benötigen, erhöht nicht nur die Sicherheit, sondern schont auch das IT-Budget, das hierfür aufgebracht werden muss.

Im vierten Schritt geht es um die Instandhaltung

Ein sicheres Netzwerk ist zwar sehr wichtig, aber es nützt Ihnen nichts, wenn Sie nicht in der Lage sind, bei Bedarf Sicherheitspatches und Software-Updates durchzuführen. Besprechen Sie mit Ihrer IT-Abteilung, was das bedeutet, wie häufig es durchgeführt werden muss und welche Ausfallzeiten damit verbunden sein können, damit Sie einen optimalen Zeitplan erstellen können.

Im fünften Schritt bereiten Sie sich auf das Beste vor, planen aber auch für das Schlimmste

Sie benötigen einen Notfallplan für eventuelle Beeinträchtigungen Mit diesem Plan in der Hinterhand können Sie nicht nur schneller reagieren, sondern auch Datenverlust und Ausfallzeiten minimieren.

Der Einsatz des IoT, um Ihr Fertigungsunternehmen in ein modernes und äußerst wettbewerbsfähiges Wunderwerk zu verwandeln, erfordert die zuvor genannten sieben Schritte. Dazu gehört mindestens ein Ansprechpartner, der die Einführung plant und überwacht, sowie die Unterstützung Ihrer IT-Abteilung und Mitarbeiterschulungen (wobei es sich bei der Schulung oft nur um höherrangige Mitarbeiter handelt, da Mitarbeiter, die einfachere Arbeiten verrichten, mittels digitaler Arbeitsanweisungen lernen können). Dies mag aufwendig klingen, aber wenn man es in die oben genannten, machbaren Schritte herunterbricht, ist es durchaus zu bewältigen.

Die Entwicklung zu einem intelligenten Fertigungsunternehmen wird Ihre hochrangigen Teams in die Lage versetzen, schneller zu reagieren, langfristig erhebliche Kosten einzusparen, Ihre Güter nachzuverfolgen, Ihre Arbeitsabläufe insgesamt zu verbessern und vieles mehr.