Part 2 of the series:
Digitalization, data-driven business management, artificial intelligence, etc. Manufacturing SMEs are not only exposed to intense competition, but also to a flood of buzzwords. Our project experience in the SME environment shows that what is needed is not a big leap, but small, safe steps. Once a company-specific action plan has been defined, the OT-IT gap can be overcome by connecting production and ERP.
Removing data silos with a new architecture
In order to benefit from digitalization through process optimizations, cost reductions, etc., there is no way around data. In many manufacturing SMEs, data from operational technology (OT, e.g. PLCs or sensors) and information technology (IT, e.g. ERP or CRM) are not connected for various reasons:
- Technology: Firewalls, network boundaries etc. separate the systems from each other.
- Costs: A 1:1 connection of all OT or IT systems can quickly become complex and expensive.
- Organization: Employees with different specialist knowledge are usually responsible for the various systems.
Modern data architecture approaches such as the unified namespace concept pave new ways of leaving the OT-IT divide behind. The software bridge between the production hall and ERP developed by iosys for maxon serves as an illustrative example of how this can be achieved.
Example of a software bridge between the production hall and ERP to overcome the OT-IT gap. Instead of point-to-point connections, the systems publish (“pub”) and subscribe (sub) data to and from a unified namespace that uses the MQTT protocol. As the success story shows in more detail, maxon saves a lot of time and money thanks to this iosys development.
Contrary to what is often expected, the implementation of the SW bridge does not usually require a costly upgrade of the production hall. This is because sensors or control technology (e.g. via PLC) are often already available – or can be installed as part of a retrofit at a manageable cost. In-house developments instead of “large” standard solutions, such as the ERP bridge shown above, make the architecture even leaner and more flexible for further developments.
Transparent production through meaningful data
If data is connected using intelligent architecture, it can be used to generate new insights, improvements and ultimately profits. Examples include the automatic calculation of machine utilization, the adjustment of shift schedules, or the optimization of raw material purchasing. The establishment of such “transparent production” requires functioning data evaluation, which in turn requires data expertise.
Along the so-called Medallion Architecture, the data fed into Databricks passes through various layers. The data fed into Databricks passes through various layers and forms a possible basis for applications in the field of business intelligence (BI) or machine learning (ML).
For the storage, processing, and visualization of data from various sources, the data platform Databricks (see illustration) has proven to be a powerful tool in various iosys projects. In our experience, data visualizations in particular are useful for internal and external communication. This is especially true when it comes to convincing your own employees of a new solution. You can find out more about the importance of convincing employees for digitalization projects in the first article in our series.
The consistent integration and utilization of relational and unstructured data (“data lake”) are key milestones on the path to a transparent company. In addition to optimizing organization, processes and KPIs, a solid database also forms the foundation for in-house AI applications and other purposes.
In the third article, you can find out more about how companies can make the transition from a transparent to a self-regulating organization.
iosys: An SME for SMEs
Implementing digitalization projects requires the right combination of skills. Our SME customers often already have a great deal of knowledge in certain areas. Since we are an SME ourselves, we have the flexibility to complement them with our versatile expertise and industry experience. Where we really deliver added value.
What are your goals? We would be happy to discuss with you whether and how we can make your production processes more transparent and effective. We look forward to hearing from you.
Deutsche Version
Teil 2 der Serie
Digitalisierung in KMUs – warum und wie überhaupt? – Teil 2
Digitalisierung, datengestützte Unternehmensführung, künstliche Intelligenz usw. Fertigende KMUs sind nicht nur intensivem Wettbewerb, sondern auch einer Flut an Schlagwörtern ausgesetzt. Unsere Projekterfahrung im KMU-Umfeld zeigt: Es braucht nicht den grossen Wurf, sondern kleine, sichere Schritte. Nach der Definition eines betriebsspezifischen Aktionsplans lässt sich mit der Vernetzung von Produktion und ERP die OT-IT-Kluft überwinden.
Mit einer neuen Architektur Datensilos abreissen
Um Digitalisierungsgewinne wie Prozessoptimierungen, Kostenreduktionen usw. zu realisieren, führt kein Weg an Daten vorbei. In vielen fertigenden KMUs sind die Daten aus der Opterational Technology (OT, z.B. SPS oder Sensoren) und der Information Technology (IT, z.B. ERP oder CRM) aus verschiedenen Gründen nicht vernetzt:
- Technologie: Firewalls, Netzwerkgrenzen o.ä. trennen die Systeme voneinander ab.
- Kosten: Eine 1:1-Verbindung aller OT- bzw. IT-Systeme kann schnell aufwändig und teuer werden.
- Organisation: Für die verschiedenen Systeme sind in der Regel Mitarbeiter mit anderem Spezialwissen zuständig.
Moderne Datenarchitektur-Ansätze wie z.B. das Unified Namespace Konzept ebnen neue Wege, den OT-IT-Graben hinter sich zu lassen. Die von iosys für maxon entwickelte Software-Brücke zwischen Produktionshalle und ERP dient als anschauliches Beispiel, wie das gelingen kann.
Beispiel für eine Software-Brücke zwischen Produktionshalle und ERP zur Überwindung der OT-IT-Kluft. Statt via Punkt-zu -Punkt-Vernetzung veröffentlichen (“Pub”) und abonnieren (Sub) die Systeme Daten in bzw. von einem Unified Namespace, der das MQTT-Protokoll nutzt. We die Success Story ausführlicher aufzeigt, spart maxon dank dieser iosys-Entwicklung viel Zeit und Geld.
Anders als oft erwartet, braucht es für die Umsetzung der SW-Brücke in der Regel keine aufwändige Aufrüstung der Produktionshalle. Denn häufig sind Sensorik oder Steuerungstechnologie (z.B. via SPS) bereits vorhanden – oder lassen sich im Rahmen eines Retrofits mit überschaubarem Aufwand einbauen. Eigenentwicklungen anstelle von “grossen” Standardlösungen, wie z.B. die oben dargestellte ERP Bridge, machen die Architektur noch schlanker und flexibler für Weiterentwicklungen.
Transparente Produktion durch aussagekräftige Daten
Sind Daten mittels intelligenter Architektur vernetzt, lassen sich damit neue
Erkenntnisse (“insights”), Verbesserungen und schliesslich Gewinne erzeugen. Beispiele sind die automatische Berechnung der Maschinenauslastung, die Anpassung des Schichtplans oder die Optimierung des Rohmaterialeinkaufs. Die Etablierung einer solchen “transparenten Produktion” setzt ist eine funktionierende Datenauswertung voraus, die wiederum Datenkompetenz voraussetzt.
Entlang der sog. Medallion Architecture durchlaufen die eingespeisten Daten in Databricks versch. Stufen (layers) und bilden eine mögliche Basis für Anwendungen im Bereich der Business Intelligence (BI) oder des Machine Learnings (ML).
Für die Speicherung, Aufbereitung und Visualisierung von Daten aus verschiedenen Quellen hat sich in iosys-Projekten u.a. die Datenplattform Databricks (s. Abbildung) bewährt. Gemäss unserer Erfahrung eignen sich speziell Datenvisualisierungen als kraftvolles Instrument für die interne und externe Kommunikation. Das gilt speziell, wenn es gilt, die eigenen Mitarbeiter von einer neuen Lösung zu überzeugen. Mehr über die Bedeutung von überzeugten Mitarbeitern für Digitalisierungsprojekte können Sie im ersten Artikel unserer Serie erfahren.
Die konsequente Vernetzung und Verwertung von relationalen sowie unstrukturierten Daten (“Data Lake”) sind zentrale Meilensteine auf dem Weg einer transparenten Unternehmung. Neben Optimierungen von Organisation, Prozessen und KPIs bildet eine solide Datenbasis auch das Fundament für betriebseigene KI-Anwendungen und andere Zwecke.
Im dritten Artikel erfahren Sie mehr darüber, wie Unternehmen den Schritt von der transparenten zur selbstregulierenden Organisation schaffen.
iosys: Ein KMU für KMUs
Zur Umsetzung von Digitalisierungsprojekten braucht es die richtige Kombination
an Fähigkeiten. Oft verfügen unsere KMU-Kunden bereits über viel Wissen in gewissen Bereichen. Da wir selbst ein KMU sind, bringen wir die Flexibilität mit, sie mit unserer vielseitigen Expertise und Industrie-Erfahrung gezielt zu ergänzen. Dort, wo wir wirklich einen Mehrwert liefern.
Was sind Ihre Ziele? Gerne erörtern wir mit Ihnen, ob und wie wir Ihre Produktionsprozesse transparenter und effektiver gestalten können. Wir freuen uns auf Ihre Kontaktaufnahme.