Wie Mobility und Industrie 4.0 den Shopfloor auf das nächste Level heben

In den vergangenen Jahren mussten sich Unternehmen im produzierenden Umfeld extrem dynamischen Veränderungen stellen, mit drastischen Folgen für nahezu alle Geschäftsbereiche. Dabei haben sich viele Rahmenbedingungen grundlegend geändert, was zu deutlich gestiegenen Anforderungen für die Fachbereiche, wie zum Beispiel in Produktion, Logistik, Instandhaltung usw., führte. Der anhaltende Fachkräftemangel sowie die zunehmend hohe Komplexität im Shopfloor machen Digitalisierung alternativlos. Deshalb sind Themen wie Industrie 4.0, Automatisierung und Mobility mittlerweile fester Bestandteil der IT-Roadmaps. Wie produzierende Unternehmen die aktuellen Herausforderungen bewältigen können und was  Mobility und Industrie 4.0 im SAP-Umfeld leisten, erläutert Christian Jeske (Membrain) in seinem Gastbeitrag.

Komplexität erfordert systemische Unterstützung

Digitale Prozesse und Workflows vernetzen abteilungsübergreifend Arbeitsabläufe im Shopfloor und sorgen für ein reibungsloses Zusammenspiel sowie mehr Produktivität. Um dabei Transaktionssicherheit zu gewährleisten, müssen unterschiedliche Unternehmensbereiche wie Materialwirtschaft, Fertigung oder Logistik, in Echtzeit vernetzt werden. Aufgrund der zunehmenden Komplexität innerhalt des IT-Ökosystems ist dies ohne eine systemtechnische Unterstützung, gesteuert aus dem ERP (SAP), nicht mehr zu gewährleisten. Es gilt also, unterschiedliche Unternehmensprozesse mithilfe einer durchgehenden Digitalisierung zu vereinfachen, zu automatisieren und Prozesse zu synchronisieren.

Ganzheitlicher Ansatz ist entscheidend

Bei der Digitalisierungsstrategie ist ein ganzheitlicher Ansatz mit Vernetzung aller relevanter Systeme entscheidend. Denn nur so lassen sich Medienbrüche sowie menschliche Fehler eliminieren und die  gesamte Prozesskette, von der Materialwirtschaft über die Fertigung bis hin zur Logistik gezielt optimieren. Insellösungen können punktuelle Effizienzsteigerungen schaffen, aber keine durchgehende und umfangreiche Optimierung inklusive höherer Wertschöpfung. Außerdem geraten derartige Ansätze schnell an ihre Grenzen und sind nur bedingt erweiterbar. Nach und nach gewachsene, maßgeschneiderte Digitalisierungslösungen führen somit häufig zu einer schwer verwaltbaren IT-Infrastruktur. Denn sie basieren auf direkten Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen Datenproduzenten und -konsumenten. Das führt zu zahlreichen Abhängigkeiten und wird dann problematisch, wenn die Anzahl der Komponenten wächst. Insbesondere bei der Erfassung von Maschinendaten im Shopfloor behindert diese Architektur die flexible Kommunikation.

Um das IoT-Ökosystem einfacher zu gestalten, empfiehlt sich deshalb der Einsatz von Publish/Subscribe-Kommunikationsmustern, insbesondere mit Edge-Komponenten wie Maschinensteuerungen und Sensoren. Diese Muster beseitigen direkte Abhängigkeiten zwischen Datenkonsumenten und -produzenten, wie es bei Punkt-zu-Punkt-Integration der Fall ist. Die Einführung einer Pub-/Sub-Architektur, z.B. mit MQTT-Protokoll, ermöglicht eine abstraktere Kommunikation und löst direkte Verbindungen zwischen IoT-Komponenten auf. Eine flexible Architektur von Industrie 4.0 Plattformen vernetzt Systeme nicht starr, sondern bildet eine Art Datendrehscheibe für das optimierte Verteilen relevanter Daten innerhalb des digitalen Ökosystems. Dadurch lassen sich Komponenten einfach erweitern und flexibel anpassen.

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Apps für den Fachbereich im Shopfloor

Getrieben von der Echtzeitfähigkeit sowie der medienbruchfreien Dokumentation von Prozessen etablieren sich im Shopfloor von Unternehmen zunehmend Apps. Sie ermöglichen ein vollständig papierloses Arbeiten und eliminieren umständliche sowie fehleranfällige papierbasierende Prozesse. Mobile Geräte wie Smartphone, Tablet PCs und Industriescanner werden zum tagtäglichen Begleiter und ultimativem Arbeitsgerät im Shopfloor. Ihre Einsatzgebiete sind nahezu endlos und zwar branchenübergreifend – ob automatische Steuerung einer Maschine, Management der Lieferkette oder mobile Vereinfachung stationärer Business-Prozesse. Wichtig dabei ist, dem Fachbereich eine leistungsstarke Anwendung zu bieten, die das tägliche Arbeiten beschleunigt, automatisiert und notwendige Dokumentation ins SAP-System, im Hintergrund durchführt.

SAP-Prozesse mobil abbilden

Um das SAP-System mit dem Shopfloor bidirektional zu verbinden, braucht es eine Industrie 4.0 Plattform, die Daten transaktionssicher aus sämtlichen Backend-Systemen auf die mobilen Geräte und zurückbringt. Somit wird unterbrechungsfreies, mobiles Arbeiten garantiert und eine lückenlose Rückverfolgbarkeit gewährleistet. Für transaktionssichere Prozesse und automatisierte Abläufe durch Digitalisierung ist allerdings ein integrierter Softwareansatz auf Basis einer modularen Softwarearchitektur entscheidend. Denn nur dieser ermöglicht eine flexible Anbindung mit hundertprozentiger Transaktionssicherheit an das SAP-System. Zudem bedarf es einer Skalierbarkeit der Lösung, höchster Stabilität und Performance. Echtzeitfähigkeit gewährleistet, immer den tatsächlichen und aktuellen Stand systemseitig verfügbar zu haben.

Der Shopfloor benötigt eine Industrie 4.0 Plattform

Eine Industrie 4.0 Plattform dient als Datendrehscheibe, mit der die Frontend- mit der Backend-Welt einfach verbinden lässt. Eine zertifizierte SAP-Schnittstelle gewährleistet so eine problemlose und integrierte Anbindung an das ERP-System. Voraussetzung für die Einführung digitaler, mobiler Technologien ist auch das Vorhandensein einer echten und herstellerneutralen Integration. Denn die daraus resultierenden positiven Effekte ergeben sich nur durch eine vollständige Anbindung der mobilen Anwendungen an bestehende IT-Systeme wie SAP. Nur so können komplexe Unternehmensprozesse automatisiert und nahtlos auf höchstem Niveau gewährleistet werden. Eine weitere zentrale Voraussetzung für den Erfolg von Digitalisierungsprojekten ist die Anwenderakzeptanz. Denn nur eine intuitive und leicht zu bedienende Lösung schafft durch schnellere Arbeitsabläufe eine höhere Wertschöpfung. So sollten beispielsweise auch Mitarbeiter ohne fundierte IT-Expertise in der Lage sein, komplexe IT-Systeme zu bedienen und Daten direkt und unmittelbar im komplexen SAP zu verbuchen.

Die IT-Reise geht in Richtung „no code“

Immer mehr Bereiche im Shopfloor werden aufgrund von dringenden Notwendigkeiten digitalisiert. Darüber hinaus gibt es eine rasant wachsende Nachfrage nach Industrie 4.0 Anwendungen. Das sorgt im Ergebnis für einen riesigen Projektstau in den IT-Abteilungen. Um Fachbereiche zu befähigen, Geschäftsprozesse selbst zu automatisieren, stehen sogenannte No-Code-Werkzeuge zur Verfügung. Mit einem Baukasten, wie z.B. einem IoT-Konfigurator lassen sich Daten aus Maschinen/Steuerungen direkt mit Strukturen im SAP-System verknüpfen. So werden Maschinen- und Betriebsdaten kontextualisiert und dort zur Verfügung gestellt, wo sie benötigt werden. Per Drag & Drop lassen sich „Wenn-dann“-Bedingungen einfach und ganz ohne Code erstellen sowie Datenbewegungen intuitiv und ohne spezielle IT-Expertise konfigurieren. Kostbare Programmier- sowie IT-Ressourcen werden so eingespart und IoT-Einsatzszenarien lassen sich direkt von Mitarbeitenden des jeweiligen Fachbereichs erstellen.

Über den Autor:

Christian Jeske ist Marketing-Leiter bei der Membrain GmbH und verantwortet seit 2016 das strategische Marketing sowie die Bereiche Kommunikation, Events und Online. Der Diplom-Betriebswirt studierte an der Fachhochschule Landshut sowie an der Ocean University of Qingdao, China und blickt auf mehr als 15 Jahre Erfahrung im strategischen Marketing im IT-Umfeld zurück.  Als begeisterter Bergsteiger und Fahrradfahrer verbringt er seine Freizeit gerne in den Alpen und sucht bei Hochtouren immer neue Herausforderungen.