Digital Manufacturing: Wie Unternehmen die Wertschöpfung mit SAP und FORCAM ENISCO erhöhen

Vernetzung ist im digitalen Zeitalter der Motor für Wertschöpfung. Nur eine Integration der drei Dimensionen Maschinendaten, Systemlandschaft und Technologie schöpft die Potenziale für höhere Produktivität voll aus. Das gelingt mit SAP Digital Manufacturing (SAP DM) und FORCAM ENISCO

Von Konstantin Lackmann, FORCAM ENISCO GmbH, Mai 2024

Heidelberg, Mai 2024. Der Industrieverband BDI läutet die Alarmglocken: die europäische Industrie steht unter enormem Druck. Teure Energie, lähmende Bürokratie, mageres Wachstum sind das eine. Internationale Krisen, ein hitziger Standortwettbewerb und die Bedrohung von Demokratie und Freiheit sind das andere. Das zeigt: Nie war die Notwendigkeit einer digitalen Transformation in fertigenden Unternehmen größer als heute.

Durch digitale Fertigung lassen sich Produktivität und Wertschöpfung messbar steigern und Standorte und Arbeitsplätze auch in Hochlohnländern wie Deutschland und der Schweiz sichern. Wichtigstes Ziel für jedes Digitalisierungsprojekt: Es soll zu ausgereiften Anwendungsfällen und neuen Geschäftsmodellen führen, die die Wettbewerbsfähigkeit langfristig sichern. Für fertigende Unternehmen ist dabei erfolgsentscheidend, dass die drei Ebenen Maschinendaten, Systemlandschaft und Technologie reibungslos vernetzt arbeiten. Das gelingt mit SAP Digital Manufacturing (SAP DM) und der Connectivity der Next Generation von FORCAM ENISCO.

1. Dimension: Maschinendaten

Den Datenschatz im Maschinenpark heben

Im Zeitalter des industriellen Internets der Dinge (IIoT) geht es – wie der Name schon sagt – um die Verbindung von physischen Objekten mit einem datengetriebenen Netzwerk. Diese Verbindung findet in der fertigenden Industrie in der Fabrik statt. Der Maschinenpark birgt den Datenschatz, mit dem Unternehmen ihre Produktivität erhöhen können. Um diesen Datenschatz zu heben, sind Schnittstellen für die Datenflüsse nötig. Das sind in aller Regel Maschinensteuerungen oder Sensoren. Informationen in großer Zahl müssen gesammelt und an Fertigungssteuerungssystem wie ein Manufacturing Execution System (MES) weitergeleitet werden. Schon an dieser Stelle gilt es, die Weichen für eine produktive Nutzung zu stellen:

• Ist die IT-Infrastruktur der großen Datenmenge gewachsen?
• Lassen sich Daten direkt zu Beginn filtern oder komprimieren, sodass nur die wichtigen Informationen in weiterführende Netzwerke gelangen?

Auch die Frage, in welcher Form der digitale Zwilling, „Digital Twin“, im System abgebildet wird, muss frühzeitig geklärt sein, um die Fülle der Lösungen und IIoT-Apps, die integriert werden sollen, für größere Deployments skalierbar zu halten. Dafür wird auf Maschinenebene eine leistungsstarke Konnektivitätslösung benötigt, die sowohl in der Cloud als lokal (On-premise) arbeitet.

Mit der Lösung AC4DC von FORCAM ENISCO können Unternehmen alle gängigen Produktionsmaschinen – unabhängig von Baujahr oder Hersteller – digital anbinden und die Vernetzung leichtgängig und schnell global skalieren. FORCAM ENISCO ist dabei ein Partner SAP: Unsere Konnektivitätslösung harmonisiert alle Signale zu einem einheitlichen Datenmodell, das in der MES-Lösungswelt von SAP Digital Manufacturing für Echtzeitanalysen zur Verfügung steht.

2. Dimension: Systemlandschaft

Shopfloor und Topfloor vernetzen

Der Markt für digitale Lösungen und IIoT-Komponenten wandelt sich stetig und schnell. Mit jedem Pilotprojekt werden neue, spezialisierte Ansätze und Best Practices entwickelt. Unternehmen müssen einen eigenen Weg finden, bei dem Datensilo-Strukturen vermieden werden und die Integration von bestehenden und benötigten Systemen nahtlos gelingt. Für die SAP-Welt gesprochen: SAP Production Planning und Scheduling, SAP Manufacturing Integration and Intelligence, SAP Manufacturing Execution und auch SAP Production Connectivity – die Liste ließe sich individuell erweitern – müssen in einer digitalen Fertigung so integriert sein, dass eine Durchgängigkeit zwischen Topfloor und Shopfloor gewährleistet ist.

Erst, wenn die Vernetzung nicht nur von physisch zu digital, sondern auch von digital zu digital erfolgt, haben Entscheider die Möglichkeit, die Potenziale der Digitalisierung in Business-Anwendungen voll auszuschöpfen und neue Geschäftsmodelle zu evaluieren. Dies leistet die Lösung SAP Digital Manufacturing. SAP DM ist eine cloudbasierte MES-Lösung, mit der sich alle MES-Funktionalitäten auf Basis der SAP Business Technology Platform (BTP) nahtlos in die gesamte SAP-Welt integrieren lassen.  Planung und Produktion eines Unternehmens werden zu einer durchgängigen Datenwelt, in der das Enterprise Ressource Planning (ERP) mit dem MES nahtlos integriert ist.

3. Dimension: Technologie

MES-Plattform und IIoT integrieren

Die Digitalisierung liefert die Lösung für große globale Ziele wie nachhaltiges Wirtschaften. Nach Zahlen des Branchenverbandes bitkom wollen 45 Prozent der Unternehmen bis zum Jahr 2030 klimaneutral sein, weitere 37 Prozent bis 2040. Und schon 77 Prozent konnten ihren CO2-Ausstoß durch den Einsatz von digitalen Technologien und Anwendungen bereits senken. Entsprechend beschleunigt sich der Siegeszug der Digitalisierung, diverse IT-Megatrends entfalten ihre Wirkung – Blockchain-Technologie, Microservices, Containerisierung, Kubernetes. Sie ermöglichen flexible und skalierbare IT-Architekturen, die wiederum neue Use Cases entstehen lassen – wie beispielsweise den Transport empfindlicher Güter sicherer zu machen.

Die neuen Möglichkeiten sollten in einer ganzheitlichen IT-Architektur integriert werden können:

• Analysefunktionen mit Big Data
• Maschine-zu-Maschine-Kommunikation
• Maschinelles Lernen mit KI
• Steuerung von Systemen per mobiler Spracheingabe

Auf strategischer Ebene bedeutet die Entwicklung, dass Unternehmen ihre Initiativen zur digitalen Transformation in ihrem Haus miteinander vernetzen und von Anfang an eine Integration aller Aktivitäten anstreben sollten. Auf technologischer Ebene bedeutet das, auf integrative Plattformlösungen zu setzen. Benötigt wird eine leistungsstarke MES-Plattform, auf der unterschiedlichste Systeme und Apps integriert arbeiten können.

Wie sich MES und IIoT unterscheiden – und ergänzen

MES versus IIoT: Welche Technologie ist die adäquate, um als Plattform übergreifend horizontal wie vertikal Fertigungsprozesse abzubilden? Die Konzepte MES und IIoT werden oft als Gegensätze gehandelt, können sich jedoch sinnvoll ergänzen. Beide Lösungswelten haben das Ziel, dass in der Fertigung effizienter produziert werden kann. In beiden Lösungswelten geht es darum, Daten zu erfassen, zu verarbeiten und daraus Analysen und Schlüsse zu ziehen. Worin liegt der Unterschied? IIoT-Systeme ermöglichen den singulären Blick auf technische Echtzeitdaten von Maschinen, Anlagen oder Prozessen. Erfasst werden Informationen wie Temperaturen, Geschwindigkeiten, Verbräuche. Hingegen ermöglichen moderne MES einen 360-Grad-Blick auf alle relevanten Daten, Prozesse und angebundene Systeme. MES-Daten sind auch auf einer übergeordneten betriebswirtschaftlichen Ebene nutzbar, weil sie die Produktionsdaten in Zusammenhang mit dem jeweiligen Auftrag setzen und der ERP-Planungsebene wichtige Schlussfolgerungen ermöglichen – zum Beispiel zur Energie- und Ressourceneffizienz.

Der Branchenverband VDMA resümiert in seinem White Paper zur Thematik:
„MES bleibt Single Point of Truth über die gesamte Wertschöpfungskette für die Execution im Shopfloor und deren digitalisierten Daten.“

Quelle: VDMA White Paper: ,MES und Industrial IoT – Anforderungen an die Shop Floor IT für ein erfolgreiches Smart Manufacturing´, 10/2022