Digitalisierung in KMU – warum und wie? – Teil II

Teil 2 der Serie:

Digitalisierung, datengetriebene Unternehmensführung, künstliche Intelligenz usw. Fertigungs-KMU sind nicht nur intensivem Wettbewerb ausgesetzt, sondern auch einer Flut von Schlagwörtern. Unsere Projekterfahrung im KMU-Umfeld zeigt, dass kein grosser Sprung, sondern kleine, sichere Schritte nötig sind. Sobald ein unternehmensspezifischer Aktionsplan definiert ist, kann die OT-IT-Lücke überwunden werden, indem Produktion und ERP verbunden werden.

Datensilos mit einer neuen Architektur beseitigen

Um durch Prozessoptimierungen, Kostensenkungen usw. von der Digitalisierung zu profitieren, führt kein Weg an Daten vorbei. In vielen Fertigungs-KMU sind Daten aus der Betriebstechnik (OT, z.B. PLCs oder Sensoren) und der Informationstechnologie (IT, z.B. ERP oder CRM) aus verschiedenen Gründen nicht verbunden:

• Technologie: Firewalls, Netzwerkgrenzen usw. trennen die Systeme voneinander.
• Kosten: Eine 1:1-Verbindung aller OT- oder IT-Systeme kann schnell komplex und teuer werden.
• Organisation: Mitarbeitende mit unterschiedlichem Fachwissen sind in der Regel für die verschiedenen Systeme verantwortlich.

Moderne Datenarchitekturansätze wie das Unified-Namespace-Konzept bahnen neue Wege, um die OT-IT-Trennung hinter sich zu lassen. Die von iosys für maxon entwickelte Softwarebrücke zwischen Produktionshalle und ERP dient als anschauliches Beispiel dafür, wie dies erreicht werden kann.

GeschäftssystemeERP/ MESDiensteSecurity-APIoptionalLäuft auf DaprERP-BridgeLäuft auf DaprWeitere Apps/ DiensteLäuft auf DaprClientsClient (SPS)Client (Tablet)Am EdgeMQTT-BrokerIn der CloudoptionalMQTT-BrokerEvent Hub, Databricks usw.Microsoft AzureVerbindungenERP/ MES ↔ Security-API (Service-Aufruf (REST))Security-API ↔ ERP-Bridge (Service-Aufruf (REST))ERP-Bridge ↔ MQTT-Broker (Pub/ Sub)Client (SPS) ↔ MQTT-BrokerClient (Tablet) ↔ MQTT-Broker (Pub/ Sub)Weitere Apps/ Dienste ↔ MQTT-BrokerMQTT-Broker ↔ In der Cloud Microsoft AzureoptionalMQTT-Broker ↔ Event Hub, Databricks usw.

Beispiel einer Softwarebrücke zwischen Produktionshalle und ERP zur Überwindung der OT-IT-Lücke. Anstelle von Punkt-zu-Punkt-Verbindungen publizieren ("pub") und abonnieren ("sub") die Systeme Daten in und aus einem einheitlichen Namespace, der das MQTT-Protokoll verwendet. Wie die Erfolgsgeschichte im Detail zeigt, spart maxon dank dieser iosys-Entwicklung viel Zeit und Geld.

Entgegen der oft erwarteten Annahme erfordert die Implementierung der SW-Brücke in der Regel kein kostspieliges Upgrade der Produktionshalle. Dies liegt daran, dass Sensoren oder Steuerungstechnik (z.B. über PLC) oft bereits vorhanden sind – oder im Rahmen eines Retrofits zu überschaubaren Kosten installiert werden können. Eigenentwicklungen statt "grosser" Standardlösungen, wie die oben gezeigte ERP-Brücke, machen die Architektur noch schlanker und flexibler für Weiterentwicklungen.

Transparente Produktion durch aussagekräftige Daten

Wenn Daten mittels intelligenter Architektur verbunden werden, können sie zur Generierung neuer Erkenntnisse, Verbesserungen und letztendlich Gewinne genutzt werden. Beispiele hierfür sind die automatische Berechnung der Maschinenauslastung, die Anpassung von Schichtplänen oder die Optimierung des Rohmaterialeinkaufs. Die Etablierung einer solchen "transparenten Produktion" erfordert funktionierende Datenauswertung, die wiederum Datenexpertise erfordert.

Entlang der sogenannten Medallion-Architektur durchlaufen die in Databricks eingespeisten Daten verschiedene Schichten und bilden eine mögliche Grundlage für Anwendungen im Bereich Business Intelligence (BI) oder Machine Learning (ML).

Für die Speicherung, Verarbeitung und Visualisierung von Daten aus verschiedenen Quellen hat sich die Datenplattform Databricks (siehe Abbildung) in verschiedenen iosys-Projekten als leistungsstarkes Werkzeug erwiesen. Nach unserer Erfahrung sind Datenvisualisierungen besonders für die interne und externe Kommunikation nützlich. Dies gilt insbesondere, wenn es darum geht, die eigenen Mitarbeitenden von einer neuen Lösung zu überzeugen.

Die konsequente Integration und Nutzung relationaler und unstrukturierter Daten ("Data Lake") sind wichtige Meilensteine auf dem Weg zu einem transparenten Unternehmen. Neben der Optimierung von Organisation, Prozessen und KPIs bildet eine solide Datenbasis auch die Grundlage für firmeninterne KI-Anwendungen und andere Zwecke.

Im dritten Artikel der Serie erfahren Sie mehr darüber, wie Unternehmen den Übergang von einer transparenten zu einer selbstregulierenden Organisation schaffen können.

iosys: Ein KMU für KMU

Die Umsetzung von Digitalisierungsprojekten erfordert die richtige Kombination von Fähigkeiten. Unsere KMU-Kunden haben oft bereits umfangreiches Wissen in bestimmten Bereichen. Da wir selbst ein KMU sind, haben wir die Flexibilität, sie zu ergänzen mit unserer vielseitigen Expertise und Branchenerfahrung. Wo wir wirklich einen Mehrwert liefern.

Was sind Ihre Ziele? Gerne besprechen wir mit Ihnen, ob und wie wir Ihre Produktionsprozesse transparenter und effektiver gestalten können. Wir freuen uns auf Ihre Kontaktaufnahme.