Das IIoT braucht IT-Komponisten
Effizienz, Nachhaltigkeit, Innovationskraft – ihre großen strategischen Ziele erreichen Unternehmen durch smarte Produktion. Voraussetzung dafür sind digitale Lösungen, die sich modular zu individuellen Architekturen komponieren lassen. Diese ,Composability´ hat viele Vorteile: So erreichen Unternehmen ihre Transformations-Ziele in ihrem eigenen Tempo.
Marktanforderungen wechseln, Kundenwünsche werden individueller und Produktionszyklen immer kürzer: Um wettbewerbsfähig zu bleiben, verfolgen Unternehmen drei große Ziele in der Produktion.
An erster Stelle steht höhere Effizienz, um Profitabilität und Wertschöpfung zu sichern; immer wichtiger wird zweitens das Thema Nachhaltigkeit und CO₂-Reduktion, um klimafreundlich zu produzieren und politische Vorgaben einzuhalten; drittens trainieren Unternehmen ihre Innovationsstärke, um flexibel auf Neuerungen in Kunden- und Technologiemärkten reagieren zu können.
Für alle drei Ziele bietet die Ära des industriellen Internets der Dinge (IIoT) einen Werkzeugkasten mit vielen digitalen Technologien. Die Komplexität der IIoT-Möglichkeiten wächst. Um den Überblick zu behalten, ist es ratsam, den Weg der digitalen Transformation in kleinen Schritten zu gehen. Ein kluger Masterplan für Technologie und Roadmap ist nötig.
Das Konzept der ,Composability´
Wie kann ein solcher Masterplan aussehen? Das Analystenhaus Gartner schlägt als eine Lehre aus der Corona-Pandemie das Management-Konzept der „Composability“ vor. „ ,Composable Business´ bedeutet, dass eine Organisation aus austauschbaren Bausteinen besteht. Der modulare Aufbau ermöglicht es einem Unternehmen, sich je nach Bedarf neu zu organisieren und auszurichten, abhängig von externen (oder internen) Faktoren wie z.B. veränderten Kundenwerten oder plötzlichen Veränderungen in der Lieferkette oder bei den Materialien.“
Die drei Bausteine dafür sind laut Gartner:
- ein Denken in den Prinzipien von Modularität, Autonomie, Orchestrierung und Entdeckergeist („Discovery“)
- eine komponierbare Unternehmensarchitektur, um schneller, agiler, führungsstärker und widerstandsfähiger zu sein
- komponierbare Technologien als die Werkzeuge
Komponierbarkeit braucht Modularität und Offenheit
Gartner weiter: „ ,Composable Business´ erfordert einen grundlegenden Wandel im unternehmerischen Denken, in der Architektur und in der Technologie.“ Dabei sind komponierbare Technologien für CIOs grundsätzlich nichts Neues, so Gartner, sondern „in vertrauten Technologien enthalten, von APIs bis hin zu Containern“. Gleichwohl braucht composability of technology ein systematisches Management.
Die beiden zentralen Elemente einer komponierbaren IT-Architektur sind Modularität und Interoperabilität der Lösungen sowie die Offenheit für freie Datenflüsse. Um es in einem Bild auszudrücken: Ein Orchester spielt auch nur dann erfolgreich zusammen, wenn sich alle auf ein künstlerisches Werk und eine Tonart geeinigt haben und sich alle gegenseitig hören können.
Um die Möglichkeiten des industriellen IoT voll zu nutzen, werden IT-Komponisten benötigt: Sie bedienen sich in einem Pool von modularen Lösungen, welche untereinander einen freien Datenaustausch in unterschiedlichsten Deployment-Szenarien zulassen (On-premise, Edge, Cloud).
Entlang dieses Konzepts lassen sich drei technologische Etappen identifizieren, welche Technologie in der Ära des IIoT bewältigen können müssen:
1. Sämtliche Maschinen digital anbinden – vorhandene Anlage ebenso wie neue
Jedes fertigende Unternehmen hat eigene Ausgangsbedingungen: In jeder Produktion sind Maschinen von unterschiedlichsten Herstellern aus unterschiedlichen Jahrgängen mit unterschiedlichen Steuerungen im Einsatz. Die digitale Anbindung solcher heterogenen Maschineparks gilt als die zentrale Herausforderung – insbesondere für global fertigende Unternehmen mit internationalen Produktionsnetzwerken.
Königsdisziplin jeder erfolgreichen IIoT-Strategie ist daher Konnektivität. „Ohne Konnektivität geht im digitalen Raum nichts“, heißt es in der McKinsey-Studie „Industrielles IoT und führende Technologien als Treiber der digitalen Transformation in der Produktion“.
2. Daten harmonisieren – Signale in Smart Data wandeln und nutzen
Digitalisierung ist kein Selbstzweck. Vielmehr stellt sie einen mächtigen Werkzeugkasten dar, mit dem Unternehmen ihre strategischen Ziele am besten erreichen können – eine effiziente und nachhaltige Produktion, die Integration der Fertigungsprozesse in globale Liefer- und Serviceketten, die Etablierung neuer Geschäftsmodelle.
Entscheidend ist die Generierung und Nutzung von vereinheitlichten Daten – Smart Data. Lautet doch eine Kernanforderungen von Industrie 4.0, Informationen digital auf der Maschinenebene zu generieren und auf allen Ebenen – Shopfloor wie Topfloor – nutzerfreundlich verfügbar zu machen. Es geht darum, die Kluft zwischen IT und OT zu schließen, zwischen Informations- und Betriebs-Technologie.
Operativ bedeutet das: Nach dem Fundament – der umfassenden digitalen Vernetzung aller Fabrikanlagen – müssen die eingesammelten Maschinen- und Sensorsignale von der Software in relevante und nutzbare Informationen umgewandelt werden. Ziel ist der digitale Zwilling der Produktion, der alle Vorgänge in Echtzeit in allen gewünschten Systemen abbildet. So können Verschwendungen und Fehler in Echtzeit virtuell analysiert und real optimiert werden.
3. Lösungen komponieren – und für ein nahtloses Zusammenspiel sorgen
Das Zeitalter lernender IT-Systeme hat begonnen. Dabei stehen produzierende Unternehmen vor einem scheinbaren Dilemma: Zum einen wollen sie in Zukunft innovative Lösungen wie Predictive-, Machine-Learning- und KI-Apps nutzen können. Gleichzeitig besitzen sie Bestandsanlagen und IT-Systeme im Wert von vielen Millionen oder Milliarden Euro, welche noch Jahre laufen und ungestört von IT-Neuerungen zur Effizienzsteigerung weiterarbeiten können sollen.
Unternehmen benötigen Stabilität in der Produktion bei gleichzeitiger Flexibilität in der Auftrags- und Kapazitätsplanung. Eine solche Flexibilität in der Produktion können modular aufgebaute IT-Plattformlösungen ermöglichen, welche durch offene Schnittstellen und Konnektoren eine schrittweise digitale Transformation der eigenen Produktions-IT ermöglichen – und längerfristig auch den Weg in globale Welt digitaler Liefer- und Serviceketten.
Konnektieren, harmonisieren, komponieren – alle drei Schritte unter einen Hut bringen
Berücksichtigen Unternehmen das Konzept der Composability auch auf technologischer Ebene, haben sie drei zentrale Vorteile: Sie stellen sicher, dass
- IT-Innovationen in der für sie individuellen Geschwindigkeit integriert werden können – step-by-step statt Big Bang,
- IT-Innovationen sukzessive in Pilotprojekten getestet werden können, während die Hauptproduktion ungestört weiterläuft
- ein späterer Rollout der IT-Innovationen oder eine Skalierung nahtlos erfolgen kann
Am besten eignet sich dafür eine zentrale und leistungsstarke IIoT-Plattformlösung, die Konnektivität, den digitalen Zwilling sowie die Komponierbarkeit von Softwaresystemen bietet: die Anbindung sämtlicher Maschinen, Smart Data und Digitalen Zwilling, alle gängigen Schnittstellen für die Datennutzung in allen gewünschten Apps und Systemen sowie in unterschiedlichen hybriden Cloud-/Edge-Infrastrukturen.
