Eine transparente Produktion ist die Grundvoraussetzung, um Produktionsprozesse zu steuern und zu optimieren. Das gelingt mit Hilfe einer durchgängigen vertikalen Integration vom Auftragseingang über die Planung bis hin zum kleinsten Sensor.

Unternehmen benötigen ein tiefes Verständnis ihrer Produktionsprozesse, um schnelle und fundierte Entscheidungen treffen zu können. Das gelingt nur, wenn die Produktionsdaten unternehmensweit nutzbar sind. Dafür bedarf es einer Verbindung zwischen der Produktion und allen anderen IT-Systemen und Applikationen.
In der klassischen industriellen Fertigung sind die Systeme und Aufgaben der jeweiligen Unternehmensebenen entsprechend der Automatisierungspyramide organisiert. In dieser Architektur ist keine durchgehende Datenverfügbarkeit von der Produktionsebene bis zur Businessebene vorgesehen. Auch nachträglich lässt sie sich nur schwer implementieren.
Wie gelingt es also, diese vertikale Integration so zu gestalten, dass datenbasierte Entscheidungen auf einer ganzheitlichen Datenbasis erfolgen können?
Benötigt wird ein leistungsfähiges „Nervensystem“, das einen durchgängigen und standardisierten Datenfluss zwischen Produktion und sämtlichen übergeordneten Organisationsebenen und Systemen ermöglicht. Eine Dateninfrastruktur wie Cybus Connectware ermöglicht eine solche Vernetzung in Form eines zentralen Factory Data Hubs und  agiert dadurch als Enabler der vertikalen Integration von Business, Produktion und IT.

Produktionsprozesse ganzheitlich betrachten

Bereits Ende der 1960er Jahre bemerkte der US-amerikanische Informatiker Melvin Edward Conway, dass Organisationen bei der Systementwicklung häufig ihre eigenen Kommunikationsstrukturen als Vorlage nutzen. Dies führt bis heute in vielen Organisationen zu einer unzureichenden Informationsverteilung über den eigenen Arbeitsbereich hinaus. Ein wesentliches Ergebnis einer erfolgreichen digitalen Transformation ist es daher, diese Strukturen aufzubrechen und Informationen und Daten universeller verfügbar zu machen.

Auf neue Technologien, Rohstoffknappheit oder steigende Energiepreise müssen Unternehmen heute mit einer Geschwindigkeit und Flexibilität reagieren, die übliche Produktionsplanungszyklen schnell überfordern. Wie schnell können sie umplanen, wenn mal wieder ein Containerschiff im Suezkanal quer liegt und die Lieferkette unterbricht? Wo muss angesetzt werden, um die Stromrechnung um 10 Prozent zu senken? Um hier informierte und souveräne Entscheidungen zu treffen, bedarf es tiefer Einblicke in jeden einzelnen Produktionsprozess.
Dafür müssen auch jene Teile des Produktionsprozesses in die Gesamtbetrachtung einbezogen
werden, die nicht in der Automatisierungspyramide abgebildet sind: das Energiemanagement, die Intralogistik oder die Instandhaltung der Anlagen.

Die Produktion profitiert von IT-Technologien

Unstrittig ist, dass jegliche IT-Modernisierung heutzutage durch die Verlagerung von Systemen und Ressourcen in die Cloud geprägt ist. Als zentrales Element der Systemlandschaft ermöglicht die Cloud hohe Verfügbarkeit verschiedener Daten für unterschiedlichste Stakeholder des Unternehmens. Sie zeichnet sich durch Flexibilität und Modularität aus, denn sie kann je nach Anforderungen um Applikationen, Speicherplatz und Rechenkapazität erweitert oder reduziert werden.
Sind die Systeme jedoch produktionskritisch oder handelt es sich um hochsensible Daten, birgt der Weg in die Cloud auch Risiken. Hohe Datenlasten, Cyber-Attacken, steigende Cloud-Kosten und die Abhängigkeit der Produktion von der Stabilität der Internetverbindung sind Aspekte, die berücksichtigt werden müssen.
Um diese Verfügbarkeitsanforderungen der lokalen Systeme mit den Vorteilen der flexiblen Cloud optimal zu kombinieren, wird eine leistungsfähige Edge-Komponente komplementär zur Cloud platziert. Diese Edge-Komponente, auch Factory Data Hub, ist eine Software zur zentralen Datenerfassung, -verarbeitung und -verteilung. Der Factory Data Hub ermöglicht den hochverfügbaren Datentransfer und die Datenlastverteilung bei gleichzeitiger Sicherung der Cybersecurity. Mit seiner Hilfe kann direkt vor Ort präzise gesteuert werden, welche Daten in die Cloud müssen und welche nicht. Das spart Kosten und sichert die Datenhoheit.

Effizienzsteigerung durch selbstbestimmte Use Cases

Die lokale Infrastruktur eröffnet auch der Produktion neue Möglichkeiten zum eigenständigen Handeln: Der Factory Data Hub ermöglicht nicht nur die einfache und immer erweiterbare Vernetzung der Systemlandschaft aus zahlreichen Sensoren, Maschinen und Subsystemen unterschiedlicher Hersteller. Vielmehr stellt er die Daten und die Technologien auch stets denjenigen Akteuren zur Verfügung, die aus den Daten Nutzen schöpfen können.
So kann beispielsweise ein Produktionsleiter eigenständig, ohne Unterstützung der IT, Use Cases zur Effizienzsteigerung realisieren und dadurch echten Business-Value generieren. Mit Hilfe einer zentralen Datenbasis und offenen Schnittstellen werden Echtzeitdaten schnell in Applikationen und Drittsysteme überführt. Zum Beispiel können anhand vorausschauender Wartung die Total Cost of Ownership (TCO) der Produktion reduziert, Ausfälle minimiert und die Arbeitszeit der Mitarbeiter zielgerichteter organisiert werden.

Ganzheitliche Dateninfrastruktur statt Insellösungen

Mit einem Factory Data Hub überwinden moderne Produktionsunternehmen die Hürden der vertikalen Integration: Akteure aus allen Unternehmensfunktionen sind in der Lage, die Produktionsdaten in vollem Umfang und in Echtzeit für ihre eigenen Anwendungsfälle zu nutzen. Dabei werden niedrige Cloud-Kosten, Cybersecurity, Hersteller- und Technologieunabhängigkeit, Flexibilität und schnelle Skalierung sichergestellt. Nur so gelingt es Unternehmen, ihre Produktion effizienter und vor allem wettbewerbsfähig weiterzuentwickeln und für eine Cloud-basierte Zukunft gewappnet zu sein.

Der Autor:
Peter Sorowka, CEO der Cybus GmbH, ist Experte für Industrial IoT und die technische Architektur datenbasierter Industrieproduktion. Als CEO und Co-Founder der Softwarefirma Cybus ermöglicht er führenden Industrieunternehmen die Digitalisierung und Optimierung ihrer Produktionsprozesse. Dabei setzt er den Schwerpunkt auf Skalierbarkeit, IT-Compliance, Zuverlässigkeit und Cloud-Unabhängigkeit.