Industrie 4.0 ja, aber wie? Diese Frage dürften sich derzeit viele Unternehmen stellen. Ein ERP-System kann die passende Antwort liefern - wenn es bestimmte Voraussetzungen erfüllt.
Die gute Nachricht zuerst: Industrie 4.0 ist mit modernen Lösungen für Enterprise Resource Planning (ERP) systematisch realisierbar. Die schlechte Nachricht - zumindest für manche: dafür ist tatsächlich ein modernes ERP-System erforderlich. So stellt sich zunächst die Frage, welche Kriterien an ein ERP-System zu stellen sind. Den Rahmen dafür steckt die Idee von Industrie 4.0 ab: Intelligente Vernetzung von der Produktentwicklung über die Produktion und Logistik bis hin zum Produkteinsatz einschließlich zugehöriger Services und späterem Recycling - in Echtzeit verbunden mit dem Unternehmensmanagement und koordiniert mit Kundenwünschen, Marktbedingungen sowie Partner- und Geschäftsmodellen. Kurzum: alles ist mit allem digital vernetzt.
Mit Hilfe moderner Enterprise-Resource-Planning-Lösungen können Unternehmen Industrie 4.0 systematisch realisieren - wenn die Voraussetzungen stimmen. Foto: bleakstar - shutterstock.com
Damit wird schnell klar: Zukunftsorientierte ERP-Lösungen als Backbone der Wertschöpfungsprozesse in Industrieunternehmen müssen auf einer Software-Architektur basieren, die flexibel ist und einfach mit Drittlösungen integriert werden kann. SOA - also serviceorientierte Architekturen - haben sich hier bewährt. SOA bricht Softwareprozesse in granulare "Services" beziehungsweise Funktionalitäten auf, die einzeln und unabhängig voneinander durch Konfiguration angepasst werden können. Daher vereinfacht das SOA-Konzept auch die Integration von Fremdsystemen in das ERP. Da serviceorientierte Architekturen die Geschäftsprozesse in kleinere, einfach zu manipulierende Funktionen aufteilen, können auch unternehmensspezifische Regeln besser im System abgebildet und jederzeit verändert werden.
Sieben Fragen zur SOA-Effizienz
7 Fragen zur SOA-Effizienz Das Potenzial für die Automatisierung der Geschäftsprozesse, das in einer Service-orientierten Architektur steckt, bleibt oft ungenutzt. Wenn das so ist, ändert auch eine Modernisierung nichts daran.
1. Ist die SOA kompatibel mit Geschäftsmodell und IT-Landschaft? Zunächst wird man vorbehaltlos rekapitulieren müssen, ob die ursprüngliche Entscheidung für SOA vor dem Hintergrund der aktuellen Bedingungen eigentlich noch die richtige ist. War der Bedarf für wiederverwendbare IT-Services so groß wie erwartet? Ist die Systemlandschaft tatsächlich so heterogen, dass sie eines ESB bedarf? Von entscheidender Bedeutung ist auch, ob sich in den fachlichen Prozessen die Servicequalität verbessern lässt, wie das SOA-Konzept es verspricht.
2. Verwirklicht die SOA konsequent eine Architekturentscheidung? Schon der Name Service-oriented Architecture zeigt an, dass es um eine IT-Architektur und eine grundsätzliche Entscheidungen in IT-Fragen geht. Nötig sind deshalb klare Vorgaben, für welche Einsatzgebiete der ESB beziehungsweise eine Orchestrierung in BPEL und BPMN (Business Process Model and Notation) zu verwenden sind.
3. Werden die Potenziale zur Effizienzsteigerung genutzt? Eine IT-Architektur ist kein Selbstzweck. Die bloße Möglichkeit, flexible IT-Services aufsetzen zu können, rechtfertigt die Investitionen nicht. Nur wenn die Service-orientierte Architektur hilft, die Effizienz im Unternehmen zu steigern, zahlt sich der Aufwand aus.
4. Behindert eventuelles Silodenken den effizienten SOA-Einsatz? Die Kopplung einzelner Systeme zu übergreifenden Prozessketten ist eher eine organisatorische Herausforderung als ein IT-Poblem. SOA-Potenziale lassen sich oft nur ausschöpfen, wenn vorher eine Silo-übergreifende Prozessoptimierung stattgefunden hat.
5. Liefern die Services aussagekräftige Kennzahlen? Bei der Orchestrierung und in den Services sind standardisierte Messpunkte zu setzen, die sich für die Auswertung durch ein Business-Activity-Monitoring eignen. Zudem liefern diese Messpunkte die Grundlagen für die KPI-Überwachung (Key Performance Indicators) sowie die kontinuierliche Prozessoptimierung.
6. Funktioniert die IT-Governance? Als strategische Entscheidung bestimmt SOA, wie Prozesse in der IT abgebildet werden. Deshalb hängt sie eng mit der IT-Governance zusammen. Wenn es keine gibt oder die vorhandene nicht funktioniert, ist das häufig ein Grund für das Versanden von SOA-Projekten.
7. Welche SOA-Infrastruktur passt in das Unternehmen? Erst nachdem die bisherigen SOA-Initiativen hinterfragt wurden, stellt sich die Frage nach einer Migration oder Modernisierung. Auch hier gilt: Die Komponenten müssen zur Strategie des Unternehmens und der dort vorherrschenden IT-Systemlandschaft passen.
Datenqualität sichert automatisierte Intelligenz
Die zweite Voraussetzung für Industrie-4.0-Initiativen ist, mit dem ERP-System eine zentrale Datenhaltung mit einheitlichen Datenformaten zu schaffen. Die konsequente Datenkonsolidierung im Zuge einer Systemmodernisierung ist nur eine vermeintliche Hürde. Schließlich gibt es heute Tools und Templates, die Unternehmensdaten mit einem hohen Automatisierungsgrad bereinigen und fehlerfrei überführen. Dabei liegt auf der Hand, dass die mit Industrie 4.0 verbundenen Automatismen anhand intelligenter Datenanalysen nur funktionieren können, wenn die Datenqualität verlässlich ist.
ERP-MES-Integration schlägt Brücke zum IoT
Flexibel in der Software-Architektur und bereinigt in den Daten gilt es nun für Unternehmen, den Weg zur Industrie 4.0 systematisch zu ebnen. Ein wichtiger Schritt ist dabei die Integration von ERP mit Manufacturing Execution Systems (MES). Damit wird grundlegend die Verbindung von Unternehmensmanagement und Produktionssteuerung geschaffen. Wird in der Produktion in der weiteren Entwicklung die Maschine-zu-Maschine-Vernetzung vorangetrieben, lässt sich dies mit einer bereits realisierten ERP-MES-Umgebung einfacher verknüpfen - Stichwort Internet of Things (IoT). Gleiches gilt, wenn Produkte selbst mit Software und Sensoren ausgestattet und vernetzt werden, um sie intelligent einzusetzen, zu steuern und in übergeordnete Systeme einzubinden.
Internet of Things 2015
Cisco wittert einen Billionenmarkt Cisco rechnet damit, dass 2020 rund 50 Milliarden Geräte mit dem Internet verbunden sein werden. Das Internet of Everything (Gartner-Terminus) soll zwei Jahre später dann ein weltweites Marktpotenzial von über 14,4 Billionen Dollar erreichen.
Cisco-Vize Oliver Tuszik „Gerade in Deutschland bestehen mit die besten Voraussetzungen, um vom ‚next big thing‘, dem Internet der Dinge zu profitieren – vor allem in Kombination mit Industrie 4.0.“
Gelebte Industrie 4.0 bei BMW Im amerikanischen BMW-Werk in Spartanburg arbeiten Mensch und Maschine dank M2M schon Seite an Seite und nicht mehr durch strenge Gitter voneinander getrennt. Das ist gelebte Industrie 4.0, wie die Deutschen es gerne nennen.
Farming 4.0 Nicht nur wegen der erhöhten Produktivität, sondern auch wegen strenger Dokumentationspflichten sehen sich Landwirtschaftsbetriebe gezwungen, technisch hochzurüsten. Farming 4.0 ist daher längst Realität in vielen Betrieben und ein guter Nährboden für neue Geschäftsideen. 365FarmNet ist eine auf Claas zurückgehende Initiative zur Entwicklung entsprechender Software-Lösungen.
Mehr IoT als in einem Auto In modernen Landmaschinen wie denen von Claas ist heute oft weit mehr IT und IoT drin als in einem modernen Auto.
RWE Smart Home mit Samsung-Smartcam Im Bereich Smart Home bilden sich viele neue Allianzen und Partnerschaften, so hier eine zwischen RWE und Samsung als Lieferant für eine SmartCam zur Fernüberwachung der eigenen vier Wände.
Samsung Crystal Blue WW9000 Ein anderes Smart-Home-Beispiel: Ob man die passende Smartphone-App dazu wirklich braucht, steht auf einem anderen Blatt. Der Bedienkomfort der ursprünglich fast 2.000 Euro teuren Waschmaschine Crystal Blue WW9000 von Samsung wird hochgelobt, das Design auch.
Miele sieht sich weit vorn bei Smart Home Mieles Interesse an Smart Home reicht weit zurück. Sicherheit, Erleichterungen im Alltag und intelligente Stromnutzung (Smart Grid) sind dabei wichtige Themen für den deutschen Hersteller. Derzeit wirkt er an einer vom Bundesforschungsministerium geförderten Initiative der Universität Bielefeld mit, die sich KogniHome nennt und gerade auch für Senioren einen mitdenkenden Wohnbereich schaffen will.
Smart Grid – das intelligente Stromnetz So sieht das Bundeswirtschaftsministerium das intelligente Stromnetz der Zukunft unter Einbeziehung von Elektroautos als fahrende Zwischenspeicher.
M2M-Anwendung Smart Metering Voraussetzung für die Einbindung aller in den Haushalten vernetzten Geräte in ein Smart Grid sind sogenannte Smart Meters, intelligente Stromzähler, welche die alten schwarzen Blechkästen mehr und mehr ersetzen sollen.
Smart City und Manage Parking mit Streetline In weniger als vier Jahren hat das kalifornische Unternehmen Streetline von 2010 bis 2014 weltweit bereits über 300 Millionen Suchenden zu einem Parkplatz verholfen. Cisco als Technologiegeber sieht darin 20 bis 22 Prozent mehr Umsatzpotenzial für die sogenannten Smart Cities.
Signalwechsel M2M-Module mit integriertem 3G/4G-Empfänger erlauben es, ganz schnell den Signalwechsel auf der Autobahn herbeizuführen. Plänen für die Privatisierung maroder Autobahnteile in Deutschland könnten auf Betreiberseite auch solchen für M2M-gesteuerte Werbetafeln folgen.
E-Tanken mit PlugSurfing PlugSurfing ist als Berliner Startup angetreten, das Auffinden, Tanken und Bezahlen an den wenigen E-Zapfsäulen zu erleichtern. Hier im Bild ein weißer Tesla an einer RWE-Ladestation.
Der Schlüssel zum E-Tanken Dieser RFID-Schlüsselanhänger von PlugSurfing soll die RFID-Karten der Anbieter zum Bezahlen des Stroms über die Ladestationen für Elektro- und entsprechende Hybridfahrzeuge ersetzen.
Digital vernetzt besser und schneller entscheiden
Mit einer entsprechend leistungsfähigen Infrastruktur wird es realistisch, dass beispielsweise der Vertrieb in Echtzeit über das ERP abfragen kann, ob eine bestimmte Anlage - wo immer sie auch steht - für einen dringenden Auftrag noch Kapazitäten hat, ein Produkt beim Kunden gewartet werden muss oder ob im Container noch ausreichend Platz ist für die Lieferung. Falls nicht, schlägt das System Alternativen vor.
Entsprechend hoch sind aber auch die Anforderungen an Business Intelligence und Prozessmanagement: das ERP-System muss insbesondere gewährleisten, dass Anwender selbst auf einfache Weise übergreifende Analysen durchführen können und Prozesse kein starres Korsett sind, sondern sich schnell verändern lassen. Das kann beispielsweise über die Implementierung von Business-Process-Management-Funktionen sichergestellt werden, oder indem Workflows einfach über eine grafische Oberfläche visualisiert werden und man sie regelbasiert ablaufen lässt.
Zusammenarbeit im Sinne von Industrie 4.0 beschleunigen
Hier wird auch deutlich, dass sich modernes Enterprise Resource Planning auch hinsichtlich der Bedienung verändert hat. Neben vorgefertigten Formularen sind auch Social-Media-ähnliche Collaboration-Plattformen für eine beschleunigte, abteilungsübergreifende Zusammenarbeit geboten. Ziel ist es dabei, im systematischen Zusammenspiel von Prozessen und Daten das Wissen aus sozialer Vernetzung im Unternehmen effizient zu nutzen und über Enterprise Search darauf zugreifen zu können. Dafür müssen auch unstrukturierte Informationen in das zentrale Datenmanagement eingebunden und in Kontext mit den Unternehmensdaten gesetzt werden.
Industrie 4.0 - Leitfaden für CIOs
Industrie 4.0 - Leitfaden für CIOs Stephen Prentice (Gartner) legt den IT-Verantwortlichen zwölf Dinge ans Herz, die sie für den IT-Beitrag zu Industrie 4.0 beachten beziehungsweise tun sollten:
1. Nur keine Panik! Industrie 4.0 ist kein Sprint, sondern ein Marathon. Die gute Nachricht: Wenn man nicht so genau sieht, wo es hingeht, kann man bislang auch nicht wirklich eine Gelegenheit verpasst haben.
2. Integrieren Sie Informationstechnik und operationale Technik! Unter operationaler Technik (OT) versteht Gartner Ingenieurtechnik mit einer Langzeitperspektive. Sie liefert Information über das, was im Inneren der Produktionssysteme vor sich geht. Dabei ist sie digital, aber nicht integriert.
3. Steigern Sie den Reifegrad Ihres Fertigungsprozesses! Lernen Sie Ihre Mitspieler auf der Produktionsseite kennen. Verstehen Sie deren Sorgen und Hoffnungen und planen Sie den gemeinsamen Fortschritt auf einem fünfstufigen Weg.
4. Integrieren Sie Ihre Informations-Assets! Reißen Sie Ihre Silos nieder und öffnen Sie Ihre Unternehmenssysteme auch für externe Informationsquellen: Wetterdaten, Social Media etc. "Ihre wertvollsten Daten könnten von außerhalb Ihres Unternehmens stammen", konstatierte Gartner-Analyst Prentice.
5. Verinnerlichen Sie das Internet der Dinge! Das Internet of Things (IoT) ist der international gebräuchliche Begriff für das, was die Grundlage der Industrie 4.0 - und des digitalen Business - bildet.
6. Experimentieren Sie mit Smart Machines! Virtuelle Assistenten für die Entscheidungsunterstützung, neuronale Netze, cyber-physikalische Systeme, Roboter und 3D-Druck mögen aus der heutigen Perspektive noch als Spielerei erscheinen. Aber es lohnt sich, ihre Möglichkeiten auszuloten.
8. Scheuen Sie sich nicht, den Maschinen ein paar Entscheidungen anzuvertrauen! Der Fachbegriff dafür ist Advance Automated Decision Making. Es gibt schon einige Bereiche, wo Maschinen statt des Menschen entscheiden, beispielsweise bei der Einparkhilfe für Kraftfahrzeuge.
9. Denken Sie wirklich alles neu! Jedes Produkt, jeder Service, jeder Prozess und jedes Device wird früher oder später digital sein. Denken Sie sich einfach mal Sensoren und Connectivity zu allem hinzu.
10. Führen Sie bimodale IT ein! Die Koexistenz zweier kohärenter IT-Modi (einer auf Zuverlässigkeit, einer auf Agilität getrimmt) gehört zu den Lieblingsideen der Gartner-Analysten. Stabilität und Schnelligkeit lassen sich so in der jeweils angemessenen "Geschwindigkeit" vorantreiben.
11. Kollaborieren Sie! Werden Sie ein Anwalt für Industrie 4.0. Schließen Sie sich Peer Groups, Konsortien und Standardisierungsgremien an. Denn die besten Ideen müssen nicht zwangsläufig aus dem eigenen Unternehmen kommen.
12. Halten Sie die Augen offen! Die Dinge verändern sich - ständig. Erfolgreiche Unternehmen wie Google und Amazon wissen das. Sie sind immer auf der Suche nach neuen Entwicklungen und Möglichkeiten.
7. Werden Sie ein Digital Business Leader! Der CIO sollte sich für das digitale Business engagieren. Dazu muss er aber seinen Elfenbeinturm verlassen. Denken Sie von innen nach außen, rief Prentice die IT-Chefs auf, und verbringen Sie etwa 30 Prozent Ihrer Arbeitszeit mit Menschen von außerhalb Ihrer Organisation.
Informationsflüsse mit Automatismen bewältigen
Ein weiterer wichtiger Punkt, den Unternehmen beachten sollten: Die mit Industrie 4.0 steigenden Informationsflüsse und -quellen müssen im Enterprise-Resource-Planning-System für den Anwender auch zu bewältigen sein. Sind automatisierte Suchabfragen beziehungsweise Business Activity Queries (BAQ) simpel zu erstellen, kann damit jeder ERP-Anwender ohne Hilfe der IT-Abteilung die individuell relevanten Vorgänge im Blick behalten, in Echtzeit nachverfolgen und sich beim Eintreten vordefinierter Ereignisse automatisch benachrichtigen lassen. In direktem Zusammenhang mit BAQ stehen dabei Dashboards, die Informationen anhand von Abfragen visualisieren. Statt endloser Tabellen vereinfachen Dashboards die Sicht auf Zusammenhänge und beschleunigen folglich die Entscheidungsfindung.
Warum Sie sich jetzt um Industrie 4.0 kümmern sollten
Warum Sie sich jetzt um Industrie 4.0 kümmern sollten Industrie 4.0 bietet zahlreiche Chancen, um die Herstellungsprozesse nicht nur nachhaltig zu verbessern, sondern einen Quantensprung innerhalb der Produktion zu erreichen.
Individualisierung von Kundenwünschen ... ... durch Rentabilität bei der Produktion von Kleinstmengen (Losgröße 1), Berücksichtigung individueller und kurzfristiger Kundenwünsche beim Design sowie in der Planung und Produktion.
Flexibilisierung und Verkürzung ... ... der Lead Time und Time to Market.
Dynamische Geschäftsprozess-Gestaltung ... ... durch Verkürzung von Entwicklungszeiten und Ad-hoc-Vernetzung von cyber-physischen Produktionssystemen.
Schnelle, flexible Reaktion auf Veränderungen ... ... wie Ausfälle von Zulieferern oder kurzfristige Erhöhung von Liefermengen. - Durchgehende (digitale) Transparenz in Echtzeit, dadurch schnelle und flexible Entscheidungen sowie globale Optimierungen in Entwicklung und Produktion.
Optimierung der Produktion ... ... hinsichtlich Ressourcen- und Energieverbrauch sowie Emissionen.
Predictive Maintenance ... ... im Produktionsbereich (Vorhersage und Optimierung von erforderlichen Wartungsprozessen).
Innovative Geschäftsmodelle, ... ... Dienstleistungen und B2B-Services durch Themen wie Big Data und RFID-Chips, Angebote für komplette Lösungen und Rundum-Dienstleistungen.
Demografieorientierte Arbeitsgestaltung ... ... durch das Zusammenspiel zwischen Mensch und technischen Systemen.
Verbesserte Work-Life-Balance ... ... aufgrund höherer Flexibilität in der Arbeitsorganisation.
Systemgrenzen auch für Anwender überwinden
Je mehr ein ERP-System zur zentralen Schaltstelle übergreifend vernetzter Informations- und Materialflüsse wird, desto wichtiger wird auch der Zugriff über mobile Endgeräte. Hat das Unternehmen seine Hausaufgaben hinsichtlich zentraler Datenhaltung und flexibler, standardisierter Software-Architektur erledigt, ist mobiles ERP lediglich mit der vergleichsweise einfachen "Aufgabe" verbunden, die Informationen wahlweise auf Notebook-, Tablet- oder Smartphone-Screens anzeigen zu können. Mit der Implementierung eines modernen ERP-Systems ist folglich die entscheidende Grundlage für Industrie 4.0 geschaffen. Doch nun gilt es, den Weg zur digitalen Vernetzung von Wertschöpfungsketten auch strukturiert zu gehen - und das hat nicht nur mit Technik zu tun. Auf diese Dinge sollten Unternehmen achten:
Leistungskennzahlen: Jedes Unternehmen muss individuell analysieren, in welchen Bereichen eine intelligente Vernetzung den größten Vorteil schafft und wie dies messbar wird. Strukturiert umgesetzt wird jede Investition in die Digitalisierung des Unternehmens zum Teil einer kontinuierlichen Verbesserungsinitiative;
Innovationsfähigkeit: Industrie 4.0 bedeutet nicht nur, bestehende Vorgänge zu digitalisieren und damit zu automatisieren und zu beschleunigen. Vielmehr geht es darum, aus erweiterten Services und neuen Geschäftsmodellen zusätzliche Wertschöpfung zu generieren. Dazu brauchen Mitarbeiter jedoch Freiräume, Zeit und Anreizmodelle. Diese muss das Unternehmensmanagement schaffen, kommunizieren und fördern;
Zusammenarbeit: Je vernetzter Daten, Prozesse und Maschinen sind, desto enger müssen Teams aus den unterschiedlichsten Disziplinen miteinander kooperieren. Grenzen zwischen Verantwortungsbereichen und Hierarchien verschwimmen, die schnelle Interaktion über Social-Collaboration-Plattformen - integriert im ERP-System - wird unverzichtbar und erfordert die Bereitschaft jedes Einzelnen, nicht nur Wissen sondern auch Erfolg zu teilen;
Handlungsfähigkeit: Über ein Enterprise-Resource-Planning-System von der Produktionsmaschine bis hin zum Kunden vernetzt zu sein bedeutet, Zusammenhänge, Abhängigkeiten, Fehler und Optimierungsmöglichkeiten schneller, beziehungsweise überhaupt, erkennen zu können. Vorteile können Unternehmen daraus aber nur ziehen, wenn entsprechende Aktionen abgeleitet und mit der Bereitschaft umgesetzt werden, Entscheidungswege, Rollen und Prozesse immer wieder neu und flexibel zu definieren;
Fazit: Unternehmenskultur muss sich wandeln
Moderne ERP-Lösungen sind die Grundvoraussetzung für die systematische Realisation von Industrie 4.0 mit individueller Geschwindigkeit. Diese gewährleisten die, für eine geräteunabhängige Echtzeit-Vernetzung nötige, leistungsfähige Software-Architektur - modular, standardisiert, offen für Erweiterungen und flexibel in der Prozessführung für Entwicklungsperspektiven in der Zukunft. Allerdings bringt Industrie 4.0 nicht nur technische Herausforderungen mit sich. Die Möglichkeiten der Vernetzung müssen auch in einer veränderten Unternehmenskultur gelebt und mit Sorgfalt entwickelt werden.
ERP in der Praxis 2014
ERP-Zufriedenheitsstudie Grundsätzlich sind die Anwender mit ihren ERP-Systemen zufrieden. Das hat die aktuelle Umfrage von Trovarit zur ERP-Zufriedenheit gezeigt. Allerdings gibt es an so manchen Stellen durchaus noch Luft nach oben, zum Beispiel im mobilen Einsatz der Systeme.
Zufriedenheitsaspekte und deren Beeinflussbarkeit Erfahrungen mit dem ERP-Einsatz zeigen Licht und Schatten
Zufriedenheitsaspekte und deren Beeinflussbarkeit (Trend 2012/2014) Aspekte der Anwenderzufriedenheit 2014/2015
Systeme im Zufriedenheitsportfolio „Zufriedenheit insgesamt“ (i.A.d. Kundenbasis) Gewinner und Verlierer – ERP-Anwenderzufriedenheit 2014/2015