In Halle 17 der Industriemesse in Hannover präsentiert die SAP am Stand A02, welche Verbesserungen intelligente Lösungen für den gesamten Lebenszyklus eines Produkts bedeuten.
Auf der diesjährigen Hannover Messe haben die etwa 220.000 vom Veranstalter erwarteten Besucher die Gelegenheit, am Stand der SAP live mitzuerleben, wie digitale Vernetzung dazu beiträgt, reale Prozesse entlang der Wertschöpfungskette zu perfektionieren. Vom Produktdesign über Planung, Produktion und Logistik bis hin zum Betrieb: ein umfassender Showcase vermittelt die Stärken intelligenter Technologien.
Beispielhafter Bezugspunkt ist dabei ein Doppelsitzventil der Evoguard GmbH. Das in der Getränke- und Nahrungsmittelbranche benötigte Produkt sorgt dafür, dass verschiedene Substanzen an Rohrleitungskreuzungen sicher voneinander getrennt werden. Welche Station der integrierten Lieferkette das Ventil auch gerade durchläuft, SAP-Lösungen optimieren jeden Schritt seines Weges.
Intelligente Produktentwicklung ist vorausschauend
Die Geschwindigkeit, mit der die digitale Revolution in der Industrie fortschreitet, ist dabei von Beginn an präsent: Das bereits auf der letzten Hannover Messe präsentierte Ventil war damals noch eine rein mechanische Komponente. Seither hat Evoguard weitere Kundenbedürfnisse in der Qualitätskontrolle erkannt, und sein Fabrikat deshalb mit Elektronik und Sensoren ausgestattet.
Ein solch komplexerer Neuentwurf bedeutet viele neue Fragestellungen für die Konstrukteure: Wo müssen die neuen Bauteile angebracht werden? Wie wird die gewünschte Leistung beibehalten? Welche Materialien werden gebraucht? Alle Änderungen wirken sich auch auf den Fertigungs-, Lagerungs- und Transportprozess aus, und verändern so die Gesamtkosten.
„Unsere Software kann diese Kosten über sämtliche nachfolgenden Prozessschritte hinweg vorausberechnen. Der Entwicklungsprozess profitiert davon, dass Prototypen, Tests und Simulationen deutlich verbessert werden“, erläutert Hala Zeine, President für den Bereich Digital Supply Chain bei der SAP. „Es ist die große Stärke der SAP, die Lieferkette vollständig bedienen zu können.“ Der schon an diesem Punkt angelegte digitale Zwilling des Produkts dient für alle weiteren Parteien als „Single Source of Truth“, als verlässliche Datenquelle, welche Auskunft über alle verwendeten Teile und Materialien gibt.
Künstliche Intelligenz unterstützt bei der Planung
Das nun modifizierte Ventil muss in den bestehenden Geschäftsplan eingefügt werden: Die zu erwartende Nachfrage und die verfügbaren Kapazitäten bestimmen dabei das benötigte Inventar an Vorprodukten. Maschinelles Lernen liefert hier präzise Vorhersagen, auf deren Basis der Einkauf in die Lage versetzt wird, informierte Entscheidungen zu treffen.
SAP Global Track and Trace schafft ein gemeinsames Netzwerk bestehend aus Fertiger, Zulieferern und Spediteuren. Resultat ist eine Sendungsverfolgung, die jener gleicht, auf welche Endverbraucher bereits heute nur ungern verzichten möchten. Kommt es an einer Stelle zu plötzlichen Verzögerungen, kann frühzeitig identifiziert werden, mit welchem Produktionsauftrag die betreffende Bestellung verknüpft ist. Drohende Produktionsstillstände lassen sich so durch rechtzeitiges Eingreifen verhindern.
Fertigung: die Maschine kommt zum Menschen
Die vielleicht weitreichendsten Änderungen im Zuge der vierten industriellen Revolution finden sich in der Produktionsstätte selbst. In der Vergangenheit richtete sich die Arbeit hier stets am unmittelbaren Produktionsprozess aus.
Die erste Industrialisierungswelle brachte ein Fabriksystem hervor, welches sich um einen Punkt konzentrierte: Die zentralen Dampfleitungen, von denen alle Maschinen abhängig waren. Die Erfindung der Elektrizität ermöglichte eine erste Aufspaltung dieser rigiden Anordnung. Doch die Natur des Fließbands bestimmte weiterhin das Bild der Werkstätten. Hochentwickelte Computerchips automatisierten schließlich bedeutende Teile der Produktionsstraße, doch waren sie nicht in der Lage, die serielle Logik des Fließbands vollständig zu durchbrechen.
Anders in der digitalen Fabrikhalle: Die Teilstücke unseres Doppelsitzventils liegen dort bereits in einem fertig zusammengestellten Kit im Lager vor. Ein kollaborativer Roboter (Cobot) holt sie ab. Anstatt sie nun auf ein klassisches Fließband zu geben, steuert das autonome Fahrzeug modulare Stationen an und dient dabei selbst als Werkbank. Menschen können sich währenddessen frei bewegen – das Gefährt nimmt Rücksicht auf sie, und hält gegebenenfalls an. SAP Digital Manufacturing Cloud lässt den Roboter dabei wie an einer Supermarktkasse verfahren: Er erkennt selbstständig, welche Stationen gerade belegt sind, und befördert das Werkstück zur günstigsten freien Option.
Bundeskanzlerin Angela Merkel konnte sich bei ihrem Besuch beim Stand der SAP auf der Hannover Messe zusätzlich von einer Lösung überzeugen, die dabei helfen kann, die von ihr erst kürzlich in ihrem Podcast hervorgehobene Inklusion von Menschen mit Behinderungen zu verbessern. Das Co-Innovationsprojekt zwischen der SAP und dem Münchner Start-up 4tiitoo fügt SAP-Anwendungen die Möglichkeit der Blicksteuerung hinzu – mittels künstlicher Intelligenz werden Augenbewegungen in Programmbefehle übersetzt. Ein Segen auch für Branchen die hohe Hygienestandards einhalten müssen: In den Reinräumen der Chipfertigung oder der Lebensmittelindustrie ist der physische Kontakt durch den Menschen oft Herausforderung Nummer Eins.
Logistik und Betrieb: das Produkt im Blick behalten
Nach Verlassen der Fertigungshalle helfen intelligente Systeme dabei, die Logistik bis ins Detail zu planen. Die Position der Fabrikate im Lkw und die Reihenfolge, in der sie aufgeladen werden müssen ist auf einen Blick ersichtlich. Der für den Transport des fertigen Ventils Verantwortliche kann danach auf das gleiche überbetriebliche Netzwerk zurückgreifen, welches auch bereits bei der Planung zum Einsatz kam: Die fertigende Firma nimmt nun jedoch selbst die Rolle des Zulieferers ein.
Die Ankunft beim Endkunden stellte für Unternehmen bisher oft das Ende der Beschäftigung mit ihrem Produkt dar: „Aus den Augen, aus dem Sinn.“ Das ändert sich nun. Dank des digitalen Zwillings greifen Hersteller und Betreiber auf ein identisches Abbild des physischen Bauteils zu. Instandhaltung und Wartung, bisher traditionell Aufgaben des Betreibers, können nun vom Fertiger unterstützt oder übernommen werden – so eröffnen sich völlig neue Geschäftsfelder. Die Daten des digitalen Zwillings erlauben es, mit Hilfe von maschinellem Lernen anhand von Grenzwerten vorausschauende Analysen zu wahrscheinlichen Ausfallszeitpunkten anzustellen. Die Instandhaltung muss so nicht mehr nach festgelegten Zeiträumen handeln, sondern orientiert sich am tatsächlichen Verschleiß der Bauteile. Für den Hersteller sind diese Daten besonders wertvoll: Wissen darüber, wie das eigene Produkt beim Endkunden verwendet wird, kann dabei helfen, dessen Bedürfnisse noch besser zu verstehen – der Kunde rückt näher an die Fertigung heran.
Umsetzung: firmenübergreifende Zusammenarbeit in der Open Industry Alliance 4.0
Die Digitalisierung selbst macht es notwendig, dass Betriebe zunehmend über ihre eigenen Grenzen hinweg handeln. Das ist für viele Unternehmen noch eine Herausforderung: Nicht nur aufgrund der daraus folgenden Umstellung der Firmenkultur, sondern auch weil sie überbetriebliche Standards zur verlässlichen Kommunikation implementieren müssen.
Auf der Hannover Messe haben nun Unternehmen aus Maschinenbau, industrieller Automatisierung und Software – darunter die SAP – die Schaffung eines offenen Ökosystems angekündigt, um in Umsetzungen Insellösungen zu überwinden. „Für die SAP ist die Open Industry Alliance 4.0 ein langfristig angelegtes Engagement. Ziel ist es, dass bis zu 80 Prozent der Maschinen in einer Smart Factory die gleiche Sprache sprechen“, so Nils Herzberg, Global Head für Strategic Partnerships, Digital Supply Chain & Industrie 4.0 bei der SAP.