Software für Industrie 4.0
Industrie 4.0-Software macht die vierte industrielle Revolution von einem Konferenzthema zu einer Zahl auf dem Bildschirm. Accevo vernetzt Ihre Maschinen, strukturiert deren Produktion und liefert auf jeder Ebene des Werks denselben Echtzeit-Überblick – eine Plattform statt neun voneinander getrennter Tools.
Eine Komplettlösung für Ihr Werk: OEE und Mikrostopps, MES und MOM, papierlose Dokumentation, Qualität, Instandhaltung, Planung und Energie – alles auf Basis eines einzigen Datenmodells, das Sie in beliebiger Reihenfolge ergänzen können.
Was ist Industrie 4.0 und warum ist sie von Bedeutung?
Industrie 4.0 ist die vierte industrielle Revolution, die durch die Verschmelzung digitaler und physischer Technologien in der Fertigung gekennzeichnet ist. Die Dampfmaschine mechanisierte die Produktion, die Elektrizität ermöglichte die Massenproduktion, Computer automatisierten sie – und Industrie 4.0 vernetzt sie, sodass Maschinen, Systeme und Menschen in Echtzeit auf denselben Daten basieren.
Der wirtschaftlich relevante Teil ist enger gefasst, als der Begriff vermuten lässt. Man braucht weder einen digitalen Zwilling noch eine autonome Fabrik, um davon zu profitieren. Man muss wissen, was jede Maschine tatsächlich tut, warum sie stehen geblieben ist und ob die Änderung vom letzten Monat funktioniert hat. Fast jeder glaubwürdige Business Case für Industrie 4.0 beginnt genau dort und baut sich von dort aus weiter aus.
Das ist es, was Software für Industrie 4.0 dient dazu, Maschinendaten automatisch zu erfassen, sie in einen Produktionskontext einzuordnen und sie der Person zur Verfügung zu stellen, die darauf reagieren kann, solange dies noch möglich ist. Alles andere – KI, vorausschauende Instandhaltung, digitale Zwillinge – baut auf dieser Ebene auf und funktioniert ohne sie nicht.
Die drei Dinge, die Lösungen für Industrie 4.0 tatsächlich leisten müssen
Lässt man die Fachbegriffe einmal beiseite, erfüllt jede ernstzunehmende Industrie-4.0-Plattform dieselben drei Aufgaben. Ein Tool, das nur eine davon erfüllt, verursacht eher Arbeit, anstatt sie zu ersparen.
1
Verbinden Sie
Erfassung von Maschinendaten – Zustände, Zählerstände, Zykluszeiten und Prozesswerte direkt aus der Steuerung auslesen, anstatt sie aus einer Zwischenablage zu übernehmen.
Neue und alte Maschinen – OPC UA und moderne SPSen, sofern vorhanden; Konverter, Gateways und E/A-Module, sofern diese nicht vorhanden sind. Jedes auf dem Markt erhältliche Gerät.
Der gesamte Boden – Bedienfelder, Waagen, Drucker, Scanner, Prüfstände und Bildschirme in der Fertigung in einem Netzwerk – und nicht in fünf isolierten Inseln.
2
Verstehen
Der Kontext, nicht nur die Zahlen – jedes Ereignis, das mit einer Bestellung, einem Produkt, einer Schicht und einem Team verbunden ist; genau das macht zwei Zeilen wirklich vergleichbar.
Analysen und Berichterstattung – OEE, Fehlerbaumanalysen, Pareto-Ranglisten und vorgefertigte Berichte sowie eine Anbindung an Ihr eigenes Data Warehouse und Ihre BI-Lösung.
KI auf der Grundlage sauberer Daten – Die Mustererkennung und die Ursachenanalyse sind nur so gut wie die zugrunde liegenden Daten. KI in der Fertigung.
3
Gesetz
Ausführung auf dem Parkett – Aufträge werden an die Stationen weitergeleitet, die Mitarbeiter werden Schritt für Schritt angeleitet, und die Ergebnisse werden während der Arbeit erfasst.
Benachrichtigungen, solange es noch wichtig ist – Andon löst einen Alarm und automatische Benachrichtigungen aus, sobald eine Produktionslinie den Schwellenwert unterschreitet, und nicht erst beim Schichtwechsel.
Standards, die Bestand haben – digitale Arbeitsanweisungen und papierlose Dokumentation, sodass eine Verbesserung bereits am Tag ihrer Genehmigung in jeder Schicht umgesetzt wird.
Industrie 4.0 als Präsentationsvorlage vs. Industrie 4.0, die man messen kann
Die meisten Industrie-4.0-Programme beginnen mit einem Strategiedokument, in dem elf Technologien aufgeführt sind, und enden mit einem Pilotprojekt an einer Produktionslinie, das niemand in den großtechnischen Maßstab überführt hat. Der Grund für das Scheitern liegt selten in technischen Problemen. Vielmehr wurde das Programm nie mit einem Verlust in Verbindung gebracht, den man in Zahlen ausdrücken konnte.
Das Programm, das sich aufhängt:
- Geht von einer Technologieliste aus und nicht von einem gemessenen Verlust
- Pilot in einer Zeile, beeindruckende Demo, kein Übergang zur zweiten Zeile
- Daten, die "vorerst" manuell erfasst werden – und denen man daher niemals vertraut
- Vorteile, die in einem Lenkungsausschuss geltend gemacht werden, aber in der Gewinn- und Verlustrechnung nie zum Tragen kommen
Die Methode, die funktioniert, ist einfacher und unspektakulärer: Man ermittelt die Engstelle, misst den tatsächlichen Verlust, beseitigt einen Verlustfaktor, belegt dies anhand der Zahlen und baut dann darauf auf. Jeder Schritt finanziert den nächsten, und die Wirtschaftlichkeitsanalyse ergibt sich dabei von selbst.
Das Programm, das Folgendes kombiniert:
- Man beginnt damit, die Maschinen an der Stelle der Produktionslinie anzuschließen, an der es am meisten wehtut
- Ein Stück wird entfernt und neu vermessen, bevor irgendetwas anderes gekauft wird
- Die Daten werden aus der SPS ausgelesen, sodass es keine Diskussionen über die Basislinie gibt
- Module, die auf der Grundlage einer nachgewiesenen Amortisationszeit auf derselben Plattform hinzugefügt wurden
~10%
OEE-Steigerung nach der Vernetzung der Maschinen
Typisch für Linien, auf denen Mikrostopps und Umrüstungsverluste zum ersten Mal sichtbar werden.
5 s
Der kürzeste Mikrostopp wird automatisch erkannt
Werden automatisch anhand von SPS-Signalen erfasst – die Verluste, die in keinem manuellen Protokoll jemals erfasst werden.
-30%
weniger Zeitaufwand für die manuelle Berichterstellung
Durch die automatische Berichterstellung und die ERP-Integration entfällt die doppelte Dateneingabe vollständig.
~6 Wochen
für eine erste funktionsfähige Implementierung in einer Zeile
Anbindung und Dashboards innerhalb weniger Tage; vollständige Implementierung an einer Produktionslinie innerhalb weniger Wochen.
Die verschiedenen Arten von Software für Industrie 4.0
Industrie 4.0 ist kein einzelnes Produkt. Dies sind die Kategorien, die tatsächlich in einer Produktionsstätte vorkommen, in etwa in der Reihenfolge, in der die meisten Fabriken sie einführen – und alle laufen auf derselben Accevo Smart Factory-Plattform, sodass ein im dritten Jahr hinzugefügtes Modul die bereits im ersten Jahr hergestellte Maschinenanbindung nutzt.
OEE & Micro Stops Intelligenz
Echtzeit-Verfügbarkeit, Leistung und Qualität anhand von Maschinensignalen, wobei Mikroausfälle automatisch erkannt und Verluste nach Kosten geordnet werden. Der übliche Einstiegspunkt und der schnellste Amortisationszeitraum.
MES - Manufacturing Execution System
Auftragsabwicklung, Bedienerführung, Materialfreigabe, Rückverfolgbarkeit und Produktionsrückmeldung an das ERP-System. Die Schnittstelle zwischen Ihren Geschäftssystemen und Ihren Maschinen.
MOM – Fertigungsbetriebsmanagement
Produktion, Qualität, Instandhaltung und Lagerverwaltung werden als ein einziger Bereich gesteuert und nicht als vier Systeme, die nicht miteinander kompatibel sind.
Papierlose und elektronische Unterlagen
Digitale Arbeitsanweisungen, Formulare und Checklisten am Bedienfeld sowie elektronische Chargenprotokolle, sofern diese von den Aufsichtsbehörden vorgeschrieben sind.
Qualität: QMS, SPC und LIMS
Prüfungen während des Produktionsprozesses mit sofortigen Ergebnissen, statistische Prozesskontrolle, Labordaten und strukturierte Fehlerbearbeitung, die mit der Maschine und der Charge verknüpft sind.
CMMS, APS und EMS
Instandhaltungsmanagement, vorausschauende Planung und Terminierung sowie Energieüberwachung – all dies ist nur dann wirklich sinnvoll, wenn Maschinendaten vorliegen; ohne diese Daten bleibt es bei reinen Vermutungen.
Maschinenvernetzung: Der Aspekt, den alle unterschätzen
Jedes Industrie-4.0-Projekt hängt von einer Frage ab: Kann man die Maschinen, die man bereits besitzt, tatsächlich auslesen? Nicht die neue Anlage, die letztes Jahr in Betrieb genommen wurde, sondern die Presse aus dem Jahr 1998, für die es weder Dokumentation noch einen freien Ethernet-Anschluss gibt. Genau hier kommt es zu Terminverzögerungen, und das ist der Grund, warum wir unsere eigenen Automatisierungsingenieure beschäftigen, anstatt auf ein Partnernetzwerk zurückzugreifen.
Kommunikation mit neuen und alten Maschinen
OPC UA, OPC DA und MQTT, sofern die Geräte diese Protokolle unterstützen; direkte Treiber für Siemens S7 und S5, Allen-Bradley, Mitsubishi, Omron, B&R, GE Fanuc und Modbus; E/A-Module, die an vorhandene Signale angeschlossen werden, wenn eine Steuerung keinerlei Zugriff ermöglicht.
Unsere eigenen Ingenieure, unsere eigene Hardware
Protokollanalyse, Installation von Edge-Geräten und Feldservern, Verkabelung, Gateways und Signalvalidierung – alles wird von Accevo selbst durchgeführt und nicht an Subunternehmer vergeben, sodass ein einziges Team die Verantwortung vom SPS-Terminal bis zum Dashboard übernimmt.
Daten, die den Weg durch das Netzwerk überstehen
Datenerfassung am Rand mit lokaler Zwischenspeicherung bei Verbindungsausfall, gefolgt von einer zeitgestempelten Synchronisation, sobald die Verbindung wiederhergestellt ist. Der Verbindungsstatus wird für jede Quelle überwacht, sodass eine Lücke sichtbar wird und nicht unbemerkt bleibt.
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Systemintegration: Industrie 4.0 ersetzt nicht das, was Sie bereits haben
Systemintegration: Industrie 4.0 ersetzt nicht das, was Sie bereits haben. Es gibt keine einheitliche Lösung, die für jedes Werk gleichermaßen geeignet ist. Accevo wird in dem Bereitstellungsmodell betrieben, das zu Ihrer IT-Strategie, Ihren Konnektivitätsanforderungen und Ihren Compliance-Vorgaben passt – und Sie können das Modell anpassen, sobald sich Ihre Anforderungen ändern.
ERP- und Unternehmenssysteme
SAP (einschließlich RFC), Microsoft, Infor, Oracle und andere, bidirektional. Aufträge, Stücklisten, Arbeitspläne und Stammdaten werden eingelesen; bestätigte Produktions-, Verbrauchs-, Ausfall- und Qualitätsergebnisse werden zurückgesendet – über Webservices, Zwischendatenbanken oder Dateischnittstellen.
Geräte für den Fertigungsbereich
Bedienfelder, Fernsehbildschirme, Tablets, Barcode-Drucker und -Scanner, Waagen und Kontrollwaagen – alle nutzen denselben Produktionskontext, anstatt jeweils eine eigene Version zu verwenden.
Data Warehouse, BI und KI
Eine einheitliche Kopie der Produktionsdaten, die in Snowflake oder Ihr eigenes Data Warehouse für Power BI, Dataiku und Analysen auf Konzernebene bereitgestellt wird – eine einheitliche Definition eines „Stops“ für alle Werke.
So wählen Sie die richtige Industrie-4.0-Software für Ihr Unternehmen aus
Die Demo ist nicht das Schwierige – jeder Anbieter kann gut präsentieren. Diese vier Kriterien unterscheiden die Plattformen, die auch nach drei Jahren noch im täglichen Einsatz sind, von denen, die nach der Pilotphase stillschweigend aufgegeben wurden.
Unterstützung für Cloud-, On-Premise- oder Hybrid-Lösungen
Das Bereitstellungsmodell sollte Ihre Entscheidung sein und keine Einschränkung durch das Produkt darstellen. Datenerfassung am Netzwerkrand mit zentraler Verarbeitung auf Azure, AWS, Google Cloud oder Ihren eigenen Servern. Fertigung in der Cloud.
Dashboards, die die Betreiber tatsächlich nutzen werden
Wenn die Mitarbeiter in der Produktion feststellen, dass die Schnittstelle langsamer ist als Papier, sind die Daten schon innerhalb eines Monats nicht mehr korrekt. Beurteilen Sie das Bedienfeld, nicht das Management-Dashboard.
Ein moderner, wartungsfreundlicher Stack
Moderne Sprachen, containerbasierte Bereitstellung und automatisierte Updates – so lässt sich das System, das Sie dieses Jahr kaufen, auch in sieben Jahren noch warten, und das Hinzufügen eines Moduls ist eher eine Konfigurationsangelegenheit als ein Projekt.
Zugriff über Mobilgeräte und verschiedene Endgeräte
Tablets auf dem Boden, große Bildschirme über der Produktionslinie, Smartphones für Benachrichtigungen und Browser im Büro – dieselben Daten erreichen jeden, der darauf reagieren muss, egal wo er sich gerade befindet.
Wo soll man anfangen, und wie geht es weiter?
1
Verbinden und messen
Maschinenvernetzung sowie OEE- und Mikrostopp-Überwachung an einer Engpass-Linie. Der kostengünstigste Schritt, die schnellste Amortisation und eine Voraussetzung für alles, was danach kommt.
2
Der kürzeste Mikrostopp wird automatisch erkannt
MES für die Auftragsabwicklung, Materialfreigabe und Rückverfolgbarkeit sowie papierlose Dokumentation, damit die verbesserte Methode in jeder Schicht zum Einsatz kommt.
3
Weniger Zeitaufwand für die manuelle Berichterstellung
Module für Planung, Instandhaltung, Qualität und Energie auf derselben Datenbasis – und erst dann die KI-Ebene, die all das benötigt, um überhaupt einen Nutzen zu haben.
Industrie 4.0-Software in der Produktion
Keksfabrik – OEE-Überwachung
Die OEE-Überwachung wurde in allen Produktionslinien eingeführt, um aufzudecken, wo tatsächlich Produktionsausfälle auftraten. Dadurch erhielt das Werk eine verlässliche KPI-Grundlage sowie eine Rangliste der Ausfälle, deren Behebung oberste Priorität hatte.
Zählerfabrik – MES
Eine umfassende MES-Implementierung mit Echtzeitüberwachung, Qualitätskontrollen während des Produktionsprozesses und Produktionsberichten, die manuelle Aufzeichnungen ersetzt und messbare Effizienzsteigerungen ermöglicht.
Tabakkonzern – Mikrostops in großem Maßstab
Die „Microstop“-Überwachung wurde in 30 Werken und an mehr als 100 Maschinentypen eingeführt – ein Beispiel, das sowohl den Anspruch auf Vernetzung als auch das Modell der standortübergreifenden Einführung untermauert.
Fang mit dem Satz an, der am meisten wehtut
Nennen Sie uns eine Engpassstelle: die Maschinen, die Steuerungen, die von Ihnen vermuteten Verluste und die Systeme, die Sie bereits betreiben. Wir sagen Ihnen, welche Signale wir heute auswerten können, welche Vorteile Ihnen das in den ersten zwei Wochen bringt und was es kosten würde, dies herauszufinden.
Wenn Sie das gesamte Programm und nicht nur eine Zeile abbilden, ist unser digitale transformation Auf dieser Seite werden die Roadmap, der Zeitplan und die Gründe für das Scheitern dieser Projekte behandelt.
Kontakt mit unserem Experten
Sebastian Perz, Experte für industrielle Software
- Ein 60-minütiges Online-Meeting mit einem engagierten Spezialisten, der ein Top-System aus einer ähnlichen Branche wie der Ihren vorstellt
- Live-Modellierung Ihres Produktionsprozesses
- Ein Budgetangebot nach der Sitzung