Operationalisieren und automatisieren: ERP-Systeme in Industrie-4.0-Umgebungen

Die aus IoT-Daten gewonnenen Erkenntnisse in effizientere Abläufe umsetzen: Das ist die zentrale Aufgabe von ERP-Systemen in Industrie-4.0-Umgebungen. Um dabei die Datenflut des Internet of Things zu kanalisieren, müssen sie in eine IT-Architektur eingebunden werden, die IoT-Daten erfasst und vorfiltert – und nur die wirklich nötigen Informationen an das ERP-System überträgt.

Praktisch jedes Unternehmen hat heute die Möglichkeit, Industrie-4.0-Anwendungen zu implementieren. Das Internet als Kommunikationsnetzwerk ist inzwischen für fast alle Assets verfügbar, selbst für Maschinen in der Fabrik oder Anlagen im freien Feld; und vorhandene Maschinen lassen sich oft unkompliziert und kostengünstig mit Sensoren nachrüsten. Industrieunternehmen mit großen Maschinenparks können besonders davon profitieren. Sie weisen meist anspruchsvolle Produktionsabläufe auf und haben deshalb ein besonders großes Potenzial, mit Industrie 4.0 ihre Prozesse zu optimieren und effizienter zu gestalten. Aber selbst den kleinsten Unternehmen kann Industrie 4.0 neue Chancen eröffnen. Einige von ihnen sind vielleicht auch Zulieferer eines Großunternehmens, das die Unterstützung von Industrie-4.0-Prozessen von seinen Partnern einfach erwartet – und haben deshalb gar keine andere Wahl, als solche Anwendungen zu implementieren.

Die Datenflut des IoT ist Chance und Gefahr zugleich. Das Internet of Things kann Millionen an Sensorendaten liefern – und in dieser Flut können Unternehmen untergehen, wenn sie die Daten nicht richtig verwenden. Sie nur zu sammeln und auszuwerten reicht nämlich nicht aus. Um von diesen Big Data wirklich zu profitieren, müssen die Erkenntnisse auch zu Aktionen führen, die die Geschäftsabläufe verbessern, seien es optimierte Wartungspläne, verbesserte Service-Levels, optimierte Logistik, bessere Produkte oder gar die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle. Die IoT-Daten müssen also operationalisiert werden – und das ist die zentrale Aufgabe von ERP-Systemen in Industrie-4.0-Umgebungen. Zum einen steuern sie als Herzstück der Unternehmens-IT die Kernprozesse der Industrieunternehmen und sind damit naturgemäß auch für deren Optimierung durch neue Erkenntnisse zuständig; zum anderen agieren ihre Anbieter teilweise schon Jahrzehnte am Markt und verfügen deshalb über ein umfassendes Know-how dafür, welche Daten ein Unternehmen genau benötigt, um durch optimierte Geschäftsprozesse für effizientere Abläufe oder höhere Qualität zu sorgen.

Wie die Operationalisierung von IoT-Daten im ERP-System konkret aussehen kann, zeigt das Beispiel Wartungsprozesse. Wenn etwa Sensoren Daten über zu hohe Temperaturen eines bestimmten Teils sammeln, sollten diese nicht nur gesammelt und registriert werden, um dann manuell darauf zu reagieren; das volle Potenzial zeigt sich erst dann, wenn auf Basis dieser Daten ein Prozess angestoßen wird, der automatisch Servicepersonal mit dem Austausch des betroffenen Teils beauftragt und damit seinen Ausfall verhindert. Operationalisieren und automatisieren – erst durch diese Kombination kann Industrie 4.0 ihre ganze Kraft entfalten.

IoT-Daten außerhalb des ERP erfassen und filtern. Das ERP-System benötig aber nicht alle IoT-Daten, um sie zu operationalisieren. Und es ist auch gar nicht erwünscht, dass sie alle dort einfließen. Die Sensoren in großen Maschinenparks können durchaus mehrere Zehn- oder sogar Hunderttausend Datensätze pro Tag generieren; würden sie alle im ERP-System landen, würde das dessen Kapazitäten schnell überfordern. Deshalb muss das ERP-System in eine IT-Architektur eingebunden werden, die es ermöglicht, IoT-Daten außerhalb des Enterprise-Resource-Planning-Systems zu erfassen, zu speichern, zu filtern und nur die wirklich nötigen Daten an das ERP-System zu übertragen. Eine ideale Möglichkeit für die Realisierung einer solchen Architektur bieten die inzwischen breit verfügbaren IoT-Plattformen in der Cloud. Mit ihnen lassen sich die riesigen Datenmengen empfangen und verarbeiten, ohne dafür selbst ein Rechenzentrum aufbauen zu müssen, das Millionen von Transaktionen stemmen kann.

Abbildung 1: Der IoT Connector von IFS ist ein Beispiel dafür, wie sich ERP-Systeme in effiziente Industrie-4.0-Architekturen einbinden lassen.

Abbildung 1: Der IoT Connector von IFS ist ein Beispiel dafür, wie sich ERP-Systeme in effiziente Industrie-4.0-Architekturen einbinden lassen.

Das ERP-System IFS Applications liefert ein Beispiel dafür, wie Unternehmen auf diesem Weg die nötige IT-Architektur aufbauen können. Es verfügt über einen speziellen IoT Connector, der Plug-and-Play-Anbindungen und offene APIs zur Integration von IoT-Plattformen in der Cloud mitbringt. Damit lassen sich im Wesentlichen zwei Dinge realisieren: Zum einen können die Unternehmen die IoT-Daten in der Cloud analysieren, aggregieren und interpretieren. So können sie ermitteln, welche geschäftsrelevanten Erkenntnisse die Daten liefern können. Das Ziel dieser Analysen ist die Ermittlung der Daten oder aggregierten Daten, die das ERP-System benötigt, um Prozesse zu optimieren, indem es automatisierte oder halb-automatische Workflows damit anstößt. Im zweiten Schritt lassen sich dann im Connector Regeln einstellen, die dafür sorgen, dass diese Daten aus der Cloud-Plattform an den richtigen Stellen ins ERP-System einfließen.

Möchten Unternehmen das Thema Industrie 4.0 angehen, müssen sie erst einmal ganz individuell herausfinden, wie sie das Internet of Things am besten für sich nutzen können und die Anwendungsgebiete definieren. Bei Serienfertigern werden diese Gebiete anders aussehen als bei Einzelfertigern; und Maschinenhersteller können mit Industrie 4.0 nicht nur Prozesse optimieren, sondern unter Umständen ganz neue Geschäftsmodelle schaffen. Wenn sie ihre Maschinen mit Sensoren ausstatten, können damit etwa Daten zu Maschinenzeiten oder Betriebsergebnissen erfasst werden – und auf ihrer Basis Services statt Maschinen verkaufen. Zum Einstieg in Industrie 4.0 empfiehlt sich deshalb ein inkrementeller Ansatz, bei dem Dinge ausprobiert und vielleicht auch wieder verworfen werden. Das kann zunächst nur die Anbindung einer einzigen Maschine sein. Erzielt man dadurch ein bisschen mehr Umsatz, kann das die Inspiration für einen größeren Schritt sein – beispielsweise die Integration mit weiteren Datenstreams wie Wettervorhersagen oder Temperaturänderungen, die es erlauben, die Leistung einer Maschine weiter zu optimieren.

Die kompletten Prozessketten im Auge haben. Unternehmen dürfen allerdings nicht nur die eigenen Prozesse analysieren und ausschließlich auf sich selbst schauen, wenn sie mögliche Anwendungsgebiete ermitteln. Denken sie an durch Industrie 4.0 optimierte Abläufe, sollten sie die kompletten Prozessketten betrachten, die auch ihre Zulieferer und Abnehmer mit einbeziehen. Dann können sie gemeinsam mit ihren Partnern ermitteln, welche Erkenntnisse aus den IoT-Daten auch für sie relevant sind und diese zur Verfügung stellen – und damit am Ende auch die übergreifenden Prozesse optimieren. Wenn beispielsweise die IoT-Daten eines Unternehmens auf die Verzögerung einer Produktfertigstellung hinweisen, kann diese Information automatisch in die Planungssysteme des nachgelagerten Unternehmens einfließen, das dann sofort entsprechend umplanen kann.

Die Ansprüche an die Agilität der ERP-Systeme steigen dadurch. Sie sollten so offen und flexibel sein, dass sie sich durch Konfiguration statt individuelle Modifikationen an die neuen Anforderungen anpassen lassen. Der nötige Datenaustausch mit den Partnern kann dann schnell und mit weniger Aufwand realisiert werden. Offenheit und Flexibilität sind aber auch noch aus einem anderen Grund entscheidend. Politik, Wirtschaftsgremien und Verbände werden künftig vermutlich Standards für Industrie 4.0 entwickeln. Nur eine offene und flexible ERP-Software erlaubt es dem Anbieter, diese neuen Standards schnell und unkompliziert in seiner Software abzubilden – und damit am Ende auch den Anwenderunternehmen.


Stefan Issing ist
Global Automotive
Industry Director
bei IFS
IFSworld.com/de

 

 

Illustration: © MNBB Studio /shutterstock.com 

 

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