Das ei­ge­ne Ge­schäft trans­for­mie­ren

Digital Manufacturing - - IN­HALT - VON MAR­KUS WEIN­LÄN­DER

Der Son­der­ma­schi­nen­bau der Scha­eff­ler-grup­pe ent­wi­ckelt sein Spek­trum von der rei­nen Mecha­nik über me­cha­tro­ni­sche Sys­te­me bis hin zu It-in­te­grier­ten Lö­sun­gen wei­ter. Hier mehr über die Di­gi­ta­li­sie­rungs­stra­te­gie von Scha­eff­ler.

Der kon­zern­ei­ge­ne Son­der­ma­schi­nen­bau der Scha­eff­ler-grup­pe ist ein be­deu­ten­der Her­stel­ler von kun­den­in­di­vi­du­el­len Pro­duk­ti­ons­an­la­gen. Zur Um­set­zung sei­ner am­bi­tio­nier­ten Di­gi­ta­li­sie­rungs­stra­te­gie be­nö­tigt der Son­der­ma­schi­nen­bau star­ke Part­ner. Aus ei­ner Kun­den-lie­fe­ran­ten-be­zie­hung wird so ei­ne in­ten­si­ve Part­ner­schaft.

ÜBER 1.800 Mit­ar­bei­ter an 16 Stand­or­ten ent­wi­ckeln, kon­stru­ie­ren und war­ten die in den welt­wei­ten Scha­eff­ler­wer­ken ein­ge­setz­ten Son­der­ma­schi­nen. Dies sind vor al­lem Mon­ta­ge­an­la­gen, Prüf­au­to­ma­ten und Hand­ling-sys­te­me. Bei der Di­gi­ta­li­sie­rung ist der Scha­eff­ler­son­der­ma­schi­nen­bau in Er­lan­gen schon weit vor­an­ge­kom­men. Ap­pli­ka­tio­nen? Iden­ti­fi­ziert. Zie­le? Kon­kret for­mu­liert – am­bi­tio­niert, aber rea­lis­tisch. Tech­ni­sche Grund­satz­fra­gen? Ge­klärt. Den­noch treibt ei­ne Fra­ge das Team um Hol­ger Au­ern­hei­mer und Ste­fan Sout­schek, die die di­gi­ta­le Trans­for­ma­ti­on mit­ge­stal­ten, der­zeit um: Wie ver­än­dert Di­gi­ta­li­sie­rung die Ar­beit? Bei­de wol­len da­bei nicht zu­se­hen, son­dern ge­stal­ten – um ei­nen Wert für das Un­ter­neh­men und die in­ter­nen Kun­den zu er­zie­len. Das be­trifft das ei­ge­ne Um­feld und die Or­ga­ni­sa­ti­on von Ar­beit im Sin­ne von „New Work“, weil die nach Fach­ab­tei­lun­gen ge­trenn­te Be­ar­bei­tung der Auf­ga­ben nicht mehr funk­tio­niert. Aber es geht auch um tech­ni­sche Aspek­te, zum Bei­spiel die Men­sch­ma­schi­ne-kom­mu­ni­ka­ti­on. Ma­schi­nen sol­len bei Scha­eff­ler künf­tig kei­ne Feh­ler mehr an­zei­gen, son­dern We­ge zur Pro­blem­lö­sung in­tel­li­gent auf­zei­gen. „Doch noch bes­ser wä­re es“, so Ste­fan Sout­chek, „wenn die Ma­schi­nen sich selbst durch ei­ne ad­ap­ti­ve Pa­ra­me­trie­rung so op­ti­mie­ren könn­ten, dass Pro­ble­me erst gar nicht auf­tre­ten.“Nutz­er­zen­trier­te Ent­wick­lung statt„von In­ge­nieu­ren für In­ge­nieu­re“(vor al­lem wenn am En­de gar kei­ne In­ge­nieu­re ar­bei­ten) ist ein zen­tra­ler Leit­ge­dan­ke, eben­so wie die Mo­du­la­ri­sie­rung und In­ter­kon­nek­ti­vi­tät von Kom­po­nen­ten. Dem­ent­spre­chend hat sich die Gestal­tung der Ma­schi­nen ra­di­kal ver­än­dert.

Welt­wei­te Stan­dards für ein um­fas­sen­des Da­ten­mo­dell

Ein Vor­teil ist, dass der Scha­eff­ler-son­der­ma­schi­nen­bau Kon­zep­te für Di­gi­ta­li­sie­rung und Kon­nek­ti­vi­tät stan­dar­di­sie­ren kann. Da­durch lässt sich ei­ne un­über­schau­ba­re An­zahl an Im­ple­men­tie­run­gen ver­hin­dern, vor al­lem was die Da­ten­mo­del­le an­geht. Hier spielt die se­man­ti­sche Be­schrei­bung der Da­ten ei­ne ent­schei­den­de Rol­le, da­mit tat­säch­li­che In­for­ma­tio­nen in der Cloud an­kom­men. Ob sich das mit OPC UA oder ei­ner an­de­ren Tech­no­lo­gie rea­li­sie­ren lässt, ist für Scha­eff­ler zweit­ran­gig. Die Mo­del­lie­rung und Be­schrei­bung der Da­ten ist das ent­schei­den­de Ele­ment für die Ge­ne­rie­rung von Mehr­wer­ten. Beim Zu­griff hat der Son­der­ma­schi­nen­bau bei Scha­eff­ler ei­nen stra­te­gi­schen Vor­teil: Er ist so­wohl Lie­fe­rant als auch Teil des Kun­den und Be­trei­bers, was prak­tisch un­be­grenz­ten Zu­griff auf al­le Da­ten er­mög­licht. Wich­tig sind so­wohl in­te­grier­te als auch er­gän­zen­de Lö­sun­gen, zum Bei­spiel ein Com­mu­ni­ca­ti­ons Pro­ces­sor (CP) für ei­ne neue Ma­schi­ne mit Si­ma­tic S7-1500 oder ein In­dus­tri­al IOT Ga­te­way wie das neue Si­ma­tic Cloud­con­nect 7 für Be­stands­ma­schi­nen. Al­ler­dings gilt im­mer „Pro­duc­tion First“– die Takt­zei­ten der Ma­schi­nen dür­fen nicht be­ein­träch­tigt wer­den. Des­halb sind Re­geln in den Ga­te­ways not­wen­dig, die die Zu­grif­fe auf die Da­ten re­gu­lie­ren.

Das Da­ten­mo­dell ist aber nur ein wich­ti­ger Aspekt, ein an­de­rer ist die Ar­chi­tek­tur der Sys­te­me. Der Scha­eff­ler-son­der­ma­schi­nen­bau for­ciert hier Ser­vice­ori­en­tier­te An­sät­ze an­statt gro­ßer mo­no­li­thi­scher Soft­ware-blö­cke. Dies er­mög­licht ei­ne im­ma­nen­te Of­fen­heit für In­no­va­tio­nen. „Je­den Tag gibt es drei neue Ide­en, wie man Din­ge ver­knüp

fen kann“, sagt Ste­fan Sout­schek. Und man müs­se die Vor­aus­set­zung schaf­fen, wenn neue dis­rup­ti­ve An­sät­ze auf­tau­chen. Für ei­ne durch­gän­gi­ge Kom­mu­ni­ka­ti­on vom Sen­sor in die Cloud ist ei­ne leis­tungs­fä­hi­ge In­fra­struk­tur not­wen­dig. Da­zu be­nö­tigt man vor al­lem ska­lier­ba­re Lö­sun­gen, die sich an den je­wei­li­gen Use Ca­se an­pas­sen. Geht es um ei­nen Hand­mess­platz, so bie­tet sich die Ver­ar­bei­tung in der Cloud an; sol­len Pro­zes­se im Takt der Ma­schi­nen be­ein­flusst wer­den, ist Edge-com­pu­ting ide­al. Al­ler­dings, oh­ne den Al­go­rith­mus neu pro­gram­mie­ren zu müs­sen. Ähn­lich ist es bei der künst­li­chen In­tel­li­genz: Das Trai­nie­ren der Mo­del­le muss auf­grund der gro­ßen Da­ten­men­gen in der Cloud er­fol­gen. Wenn es schnell ge­hen muss, wird de­ren An­wen­dung, zum Bei­spiel als Ent­schei­dungs­baum, auch in der Li­nie statt­fin­den. Des­halb müs­sen sich die­se Tech­no­lo­gi­en auch in be­ste­hen­de Ma­schi­nen in­te­grie­ren las­sen.

Viel­fäl­ti­ge Um­set­zungs­pro­jek­te

Die Um­set­zungs­pro­jek­te sind viel­fäl­tig und be­tref­fen so­wohl die ei­gent­li­chen Ma­schi­nen als auch die da­mit pro­du­zier­ten Er­zeug­nis­se. Ein Pro­jekt be­trifft bei­spiels­wei­se die Op­ti­mie­rung der Ma­schi­nen, die sich durch Aus­wer­tung der Mess­tech­nik in der An­la­ge selbst ver­bes­sern kann. Das geht weit über die vor­beu­gen­de War­tung hin­aus, da es auf die Ab­schaf­fung ein­zel­ner War­tungs­ar­bei­ten ab­zielt. Ein zwei­tes The­ma ist die vorraus­schau­en­de Pro­duk­ti­ons­qua­li­tät (Pre­dic­tive Qua­li­ty). Die Idee da­hin­ter: Wenn man be­reits in der An­la­ge kon­ti­nu­ier­lich Mess­da­ten sam­melt, war­um muss dann je­des Pro­dukt noch in ei­ne End­kon­trol­le? Lässt sich nicht auch die Pro­dukt­qua­li­tät auf­grund der er­ho­be­nen In­for­ma­tio­nen mit ei­ner ge­wis­sen Wahr­schein­lich­keit vor­her­sa­gen? So dass man sich nur auf die­je­ni­gen Er­zeug­nis­se kon­zen­trie­ren muss, bei de­nen ei­ne mög­li­che Fehl­funk­ti­on pro­gnos­ti­ziert wur­de. Über­prüft wer­den nur noch – vom Al­go­rith­mus er­kann­te – kri­ti­sche Pa­ra­me­ter.

Der Son­der­ma­schi­nen­bau ar­bei­tet eng mit sei­nen in­ter­nen Kun­den zu­sam­men und er­hält so­mit sehr früh­zei­tig In­for­ma­tio­nen über die künf­ti­ge Pro­dukt­pa­let­te. Da­durch lässt ei­ne Ma­schi­ne par­al­lel zum neu­en Pro­dukt ent­wi­ckeln. Si­mu­la­tio­nen hel­fen, die In­be­trieb­nah­me der An­la­gen deut­lich zu ver­kür­zen. Hol­ger Au­ern­hei­mer spricht von 20 Pro­zent Zei­ter­spar­nis, die man mit der vir­tu­el­len In­be­trieb­nah­me heu­te be­reits rea­li­sie­ren kann.

Si­cher­heit ist un­ver­zicht­bar

Trotz der Of­fen­heit der Sys­te­me muss die Ver­trau­lich­keit, In­te­gri­tät und Au­then­ti­zi­tät der Da­ten si­cher­ge­stellt wer­den. Für Ste­fan Sout­schek sind Se­cu­ri­ty und das in­dus­tri­el­le In­ter­net der Din­ge (IIOT) aber kein Wi­der­spruch: Der Son­der­ma­schi­nen­bau ver­folgt hier ei­nen „Se­cu­ri­ty-by-de­sign“-an­satz, den man in en­gem Schul­ter­schluss mit der Cor­po­ra­te Se­cu­ri­ty rea­li­siert. Wer­den neue Ser­vices ent­wi­ckelt, er­folgt das aus­schließ­lich un­ter die­sem An­satz. Im Zwei­fels­fall kann das aber ein Aus­schluss­kri­te­ri­um für ein neu­es Sys­tem sein, auch wenn Sout­schek bis­lang kei­nen sol­chen Fall hat­te. Al­ler­dings müs­sen die Lie­fe­ran­ten da­für sor­gen, dass ih­re Kom­po­nen­ten den ho­hen Si­cher­heits­an­for­de­run­gen ent­spre­chen. Bei Sie­mens wird bei­spiels­wei­se der Pro­dukt­ent­wick­lungs­pro­zess für Netz­werk­kom­po­nen­ten durch den TÜV zer­ti­fi­ziert.

Möch­ten An­bie­ter ih­re ge­lie­fer­ten Ma­schi­nen an ih­re ei­ge­ne Cloud an­bin­den, stellt das aus der Se­cu­ri­ty-per­spek­ti­ve ei­ne gro­ße Her­aus­for­de­rung dar. Scha­eff­ler sieht durch­aus die Vor­tei­le, wenn Her­stel­ler ei­ge­ne Kom­po­nen­ten op­ti­mie­ren kön­nen. Zum Bei­spiel Sie­mens: Da welt­weit Si­ma­tic- und Si­nu­me­rik-steue­run­gen zum Ein­satz kom­men, ist Sie­mens am Bes­ten in der La­ge, Op­ti­mie­run­gen vor­zu­neh­men. Da­zu wer­den die Da­ten aus dem Feld be­nö­tigt. Hier ent­wi­ckelt man an ei­ner prak­ti­ka­blen Lö­sung. Denk­bar ist ein zen­tra­les Mes­sa­ging-sys­tem, das die In­for­ma­tio­nen über Cloud-to-cloud-ver­bin­dun­gen kon­trol­liert wei­ter­gibt.

Star­ke Part­ner­schaf­ten für die di­gi­ta­le Trans­for­ma­ti­on

Zur Um­set­zung sei­ner am­bi­tio­nier­ten Di­gi­ta­li­sie­rungs­stra­te­gie braucht der Son­der­ma­schi­nen­bau star­ke Part­ner. Seit über 30 Jah­ren ar­bei­tet Scha­eff­ler mit Sie­mens als Tech­no­lo­gie-lie­fe­rant zu­sam­men – von Stan­dard-si­ma­ti­cund Si­nu­me­rik-sys­te­men bis zur ge­mein­schaft­li­chen Pro­blem­lö­sung auf der Ma­nage­ment-ebe­ne. Hier zeigt sich: Die funk­ti­ons­über­grei­fen­de Zu­sam­men­ar­beit be­trifft nicht nur in­ter­ne Fach­ab­tei­lun­gen, son­dern ver­än­dert eben­so die Kun­den-lie­fe­ran­ten-be­zie­hung hin zu ei­ner in­ten­si­ven Part­ner­schaft.

Bild: Scha­eff­ler

Bil­der: Scha­eff­ler

Trei­ber der Di­gi­ta­li­sie­rung im Scha­eff­ler- Son­der­ma­schi­nen­bau: Hol­ger Au­ern­hei­mer (links) und Ste­fan Sout­schek (rechts).

Der Son­der­ma­schi­nen­bau von Scha­eff­ler lie­fert An­la­gen an al­le welt­wei­ten Wer­ke des Kon­zerns.

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