Digitalisierung Die Cloud als Türöffner zur Smart Factory

Autor / Redakteur: Susan Bohle / Stefanie Michel

Die Digitalisierung samt Cloud bietet viel Potenzial, um Arbeitsabläufe flexibler, individueller und effizienter zu gestalten – auch in mittelständischen Produktionsbetrieben. Doch viele stecken auf dem Weg zur Smart Factory noch in den Startlöchern. Hier heißt es: Gas geben, damit die Konkurrenz sie nicht überholt.

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In kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) beschränkt sich die Digitalisierung oft auf Insellösungen. Mit Cloud-Plattformen kann es einfacher sein als gedacht, den Weg zur intelligenten Fabrik zu ebnen.
In kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) beschränkt sich die Digitalisierung oft auf Insellösungen. Mit Cloud-Plattformen kann es einfacher sein als gedacht, den Weg zur intelligenten Fabrik zu ebnen.
(Bild: Sam Moqadam/Unsplash)
  • In vielen mittelständischen Fertigungsbetrieben ist die vernetzte Produktion noch Zukunft. Projekte stecken in der Planung fest, doch die Konkurrenz schläft nicht.
  • Die Telekom als Partner im Microsoft Cloud Solution Partner Programm zeigt, dass fehlende IT-Infrastruktur und wenig Know-how kein Hinderungsgrund für IIoT sind.
  • Mit einem IT-Dienstleister konnte auch ein Werkzeughersteller seine Werkzeuge IoT-fähig machen.

Werkstücke, die mit Montagerobotern kommunizieren, autonom fahrende Gabelstapler, die Waren in Hochregale einlagern, intelligente Maschinen, die selbstständig Material nachordern oder eine Reparatur durch einen Techniker veranlassen – im Industrial Internet of Things (IIoT) sind Menschen, Maschinen und Produkte direkt miteinander vernetzt. Dadurch ist es möglich, dass Fertigungsanlagen, Lagersysteme und Betriebsmittel eigenständig Informationen austauschen, Aktionen anstoßen und sich gegenseitig steuern und Nutzungsdaten verarbeiten. So entsteht ein selbstlernendes System, die sogenannte Smart Factory. Sie ist das Herzstück der Industrie 4.0 von morgen.

Mittelstand setzt bisher auf digitale Insellösungen

Die Smart Factory bietet Unternehmen nicht nur die Chance, neue Geschäftsmodelle umzusetzen, sondern trägt ebenfalls zu niedrigeren Produktionskosten und schnelleren Prozessen bei. Die dafür erforderliche Basis liefern vernetzte Systeme, leistungsstarke Sensoren und Kameras, Robotik, smarte Fördersysteme, RFID-Technik sowie Cloud-Plattformen, auf denen sich Daten barrierefrei zusammenführen und nutzbar machen lassen. Fertigungsbetriebe, die auch künftig erfolgreich und wettbewerbsfähig sein wollen, kommen am IIoT nicht vorbei.

Bei der Mehrzahl der mittelständischen Produktionsbetriebe sind derart intelligent vernetzte Produktionsprozesse bislang allerdings nicht zu finden. Das ergab die aktuelle Studie „NextGen production“ der Unternehmensberatung Roland Berger. Demnach stecken zwei von drei Projekte im Bereich Industrie 4.0 nach wie vor in der Planungsphase. Hierzulande setze der produzierende Mittelstand allenfalls auf digitale Insellösungen, die mit der Wertschöpfungskette nicht optimal verknüpft sind, monieren die Studienautoren. „In den meisten Fällen sind die existierenden Anwendungen einzelfallbezogene Lösungen, entwickelt für ganz spezielle Aufgaben. Hier fehlt es an einer klaren Priorisierung und entsprechenden Strategien. Damit lassen Mittelständler Potenzial ungenutzt, ihre Abläufe zu optimieren und so ihre Position im internationalen Wettbewerb zu verbessern“, sagt Oliver Knapp, Partner und Leiter der Innovationsplattform „Next Generation Manufacturing" bei Roland Berger. Ihm zufolge glauben Entscheidungsträger nicht, dass sich die Smart Factory wirklich rechnet und schrecken deshalb vor konkreten Maßnahmen zurück.

Keine Infrastruktur und kein Know-how ist keine Ausrede

Das wundert. Schließlich braucht es weder millionenschwere Budgets noch tiefgreifendes Expertenwissen, um die Möglichkeiten des IIoT zu nutzen. Zusammen mit IT-Partnern und dank flexibler Cloud-Plattformen wie beispielsweise Microsoft Azure können auch mittelständische Fertigungsbetriebe IIoT-Anwendungen schnell und kosteneffizient einführen – selbst, wenn sie über keine eigene IT-Infrastruktur verfügen. Sogenannte Infrastructure-as-a-Service-Modelle (IaaS) ebnen Betrieben den Weg zu einer leistungsstarken und zugleich ressourcenschonenden IT-Infrastruktur. Statt eigene Rechenzentren aufzubauen oder hochzurüsten, können KMU Prozessoren, Arbeits- und Festplattenspeicher, Router, Firewalls sowie Sicherheits- und Back-up-Systeme ganz einfach mieten. So ersparen sie sich hohe Einstiegsinvestitionen und entlasten die eigenen IT-Mitarbeiter. Denn um Wartung und Administration der Infrastruktur kümmert sich der Cloud-Provider. Ein weiterer Pluspunkt: Die Infrastruktur-Ressourcen lassen sich bei Bedarf flexibel skalieren.

Darüber hinaus bietet die Microsoft-Plattform Azure KMU zahlreiche weitere Vorzüge. Denn sie schafft das Fundament für neue Anwendungen und vorgefertigte Lösungen, wie beispielsweise Connected Factory: eine Lösung, die speziell auf intelligente Fabriken und vernetzte Produktionsprozesse ausgerichtet ist. Mit ihr lassen sich betriebs- und wartungsrelevante Daten in Echtzeit auswerten, visualisieren und über ein Dashboard einsehen. Der Vorteil: Qualitätsmängel in der Produktion, Teileverschleiß sowie drohende Maschinenausfälle werden frühzeitig sichtbar, vorausschauende Wartungsarbeiten sind möglich. So können die Betriebe eingreifen, noch bevor es zu kostenintensiven, ungeplanten Ausfällen in der Produktion kommt. Connected Factory lässt sich zudem an die Bedürfnisse des eigenen Unternehmens anpassen, da der Quellcode der Lösung als Open Source zur freien Verfügung steht.

Damit Werkzeuge IoT-fähig werden

Von den Möglichkeiten des Microsoft Cloud Solution Partner Programm konnte unter anderem ein Werkzeughersteller profitieren, der mithilfe der Spezialisten des Unternehmens Objektkultur Software der Smart Factory einen großen Schritt nähergekommen ist. Das Unternehmen stand vor der Herausforderung, seine Werkzeugprodukte effizient zu verwalten. Viele unterschiedliche Modellbezeichnungen und Einsatzgebiete führten zu einer fehlerhaften Verwendung der Produkte im Service. Dadurch entstanden in Folge immer wieder Schäden. Die Lösung des Problems: intelligente Zuordnung. Dank Objektkultur sind die Werkzeugprodukte heute IoT-fähig. Im Azure IoT Hub von Microsoft werden die gesammelten Werkzeugdaten zusammengefasst, analysiert und die Informationen für den Service bereitgestellt. Dadurch lassen sich Fehler rechtzeitig erkennen und Schäden vermeiden.

Mit Beratung und Partner auf dem Weg in die IIoT-Welt

Wem für eine Implementierung der passenden Lösungen die geeigneten Fachkräfte oder das nötige Know-how fehlen, muss trotzdem nicht vor dem Aufbau einer Smart Factory zurückschrecken: Das Microsoft Cloud Solution Partner Programm (CSP²) der Telekom erschließt mittelständischen Produktionsbetrieben den Zugang zu kompetenten IT-Dienstleistern und Systemhäusern und passgenauen IIoT-Lösungen. So schaffen insbesondere mittelständische Unternehmen ohne hohe IT-Budgets und Fachpersonal den Sprung in die IIoT-Welt – und machen ihren Betrieb gleichzeitig zukunftssicher.

Wie gut das funktioniert, zeigt das Beispiel der Objektkultur Software GmbH. Als CSP²-Partner hat das Karlsruher Software- und IT-Consulting-Unternehmen schon etliche mittelständische Fertigungsbetriebe auf Industrie-4.0-Kurs gebracht: „Wir verstehen uns als Digitalisierungspartner für unsere Kunden – und zwar von der Entwicklung der Idee über Konzeptionierung und Implementierung bis hin zum Betrieb“, sagt Jean Hamacher, Gründer und Geschäftsführer des Karlsruher Software- und IT-Consulting-Unternehmens.

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