Vernetzung

Verstehen und verstanden werden

Von Karl-Heinz Möller · 2015

Die Verwirklichung der virtuellen Fabrik ist nur denkbar innerhalb standardisierter Netze mit Schnittstellen in alle relevanten Bereiche der Produktion. Auf diese Weise sind automatische situationsrelevante Prozessanpassungen möglich.

Vernetzung beginnt in den Köpfen der Menschen. Im Hinblick auf die Fabrik der Zukunft ist IT-Kompetenz ebenso entscheidend wie die Fähigkeit, industrielle Prozesse zu formen und in digitale Systeme zu übertragen. Verschmelzen analoge und digitale Welten zu einem cyber-physischen Netzwerk, ist die technische Grundlage der virtuellen Fabrik geboren. Mobile Technologien verändern signifikant die industriellen Prozesse. Konkret geht es unter anderem um die Produktionsstätte selbst mit all ihren Ablegern, vielleicht weltweit verteilt. Das gesamte globale Umfeld wird einbezogen, beispielsweise um alle an der Wertschöpfung teilnehmenden Partner. Waren Computer oder Smartphones dabei einmal die gängigen Werkzeuge, treten aktuell eine wachsende Anzahl vernetzter Geräte, die mit anderen Apparaten, Maschinen oder Personen in den Vordergrund treten. Sie kommunizieren digital vernetzt – etwa im Haushalt, in einer Windkraftanlage, in einem Fahrzeug, in einem Heizungssystem oder in einer Straßenlaterne.

Einheitliche Semantik ist für Vernetzung unverzichtbar

Ausgangspunkt ist das Internet, das heute in verschiedenen Stufen, Variationen und Nutzungen auf unterschiedlichen Ebenen als Mutter aller Plattformen für Datentransfers eingesetzt wird. Mit Techniken wie Cloud-Computing ist es Bauteilen und Maschinen möglich, durch eingebettete Systeme Informationen in Echtzeit untereinander auszutauschen. Wie werden die unterschiedlichen Produkte, Systeme und Maschinen miteinander kommunizieren? Ohne Informationsverluste müssen Schnittstellen definiert sein. Eine einheitliche Semantik spielt eine grundlegende Rolle bei der Verwirklichung. Diese Forderung ist besonders wichtig im Interesse des Mittelstands mit seinen Tausenden von Anwendungen.

Konvergenz ebnet den Weg zu Netzgruppen

Mit Hilfe cyber-physischer Systeme (CPS) entwickeln Experten beispielsweise in großen Herstellungskonglomeraten ein intelligentes Informationsmanagement für die schrittweise Transformation von Produktionsstätten zur vernetzten Fabrik und erarbeiten Lösungen für eine smarte, sich selbst organisierende Fertigung. Prozesse werden im selben Moment über große Entfernungen gesteuert und koordiniert. Voraussetzung ist dafür ist die Standardisierung und Modularisierung vieler einzelner Prozessschritte und die Programmierung von virtuell bearbeitbaren Modellen dieser Module. Die Vernetzung schafft die Voraussetzung für den kontinuierlichen Austausch von Daten, aus denen automatisch situationsgerechte Prozessanpassungen abgeleitet werden.

Erst wenn unterschiedliche Applikationen nahtlos ineinandergreifen, entsteht der Nutzen für den Anwender.

Ein wichtiger Faktor bei der Vernetzung in der Zukunftsfabrik ist die Konvergenz. Dabei geht es um die die Auflösung einzelner, voneinander getrennter Netze hin zu größeren Netzen, die ihre Aufgaben übernehmen. Konvergente Netzwerke sind der Schlüssel zur Effizienzsteigerung. Sie bilden die Plattform, auf der unterschiedliche Unternehmensapplikationen zu einem Gesamt-Wertschöpfungsprozess verbunden werden. Erst wenn hierzu die unterschiedlichen Applikationen wie ERP (Enterprise-Ressource-Planning), mes (Manufacturing Executing System) und CAFM (Computer Aided Facility Management), aber auch die Automatisierung der Produktion nahtlos ineinandergreifen, entsteht der Nutzen für den Anwender. Konsequenz aus dieser Betrachtung ist, dass die Kommunikationsplattform zur Infrastruktur der Prozesse wird. Zur Basistechnologie gehört das Cloud-Computing. Die Zahl der Cloud-Nutzer ist in 2014 weiter gestiegen. Mittlerweile hat fast die Hälfte der deutschen Unternehmen eine Cloud im Einsatz. Einmal mehr bestätigen Erhebungen die positiven Erfahrungen der Cloud-Nutzer. Die Ziele, die mit der Einführung von Cloud-Computing verbunden sind, werden meistens erreicht. Noch immer gebe es eine klare Präferenz seitens der Unternehmen für private Cloud-Lösungen. Public Clouds sind wichtig für das B2C Geschäft, spielen aber im B2B Segment keine große Rolle. Sicherheitsbedenken und rechtliche Unklarheiten sind die größten Hürden, die einer (intensiveren) Cloud-Nutzung im Wege stehen.