Nach der frühen Industrialisierung, dem Maschinenzeitalter und der Mikroelektronik verschmelzen reale und virtuelle Welt künftig zu einem \’Internet der Dinge\‘. Geräte, Automatisierungstechnik, Warenwirtschaftssysteme und Wartungsmanagement werden über das Internet zu sogenannten \’Cyber Physical Systems\‘ vernetzt. Diese Systeme ermöglichen die Zusammenarbeit über Funktions- und Unternehmensgrenzen hinweg. ABB geht davon aus, dass die produzierende Industrie durch die Umsetzung von \’Industrie 4.0\‘ die zunehmend individualisierten Kundenwünsche erfüllen und gleichzeitig bis zu 30% mehr Produktivität erreichen könnten.
Beispiel Krisenmanagement in der Produktion
Um den aktuellen Stand und das Potential der Industrie 4.0 zu verstehen, betrachten wir beispielsweise das Krisenmanagement in einer Produktionsanlage. Ein Anlagenfahrer erhält eine Störungsmeldung von einer Maschine und muss sich fragen: Wo genau liegt das Problem? Was ist zu tun? Haben wir die richtigen Wartungsmitarbeiter und Ersatzteile verfügbar? Können wir die Produktionsreihenfolge kurzfristig umstellen, um Produktionsausfall durch Reparaturarbeiten zu minimieren? Zur Beantwortung dieser Fragen benötigt der Anlagenfahrer Daten aus unterschiedlichsten Systemen, doch die liegen zum großen Teil nicht in Echtzeit vor. In Zukunft werden alle relevanten Informationen auf allen Ebenen – vom einzelnen Antriebsmotor einer Maschine bis zur Gesamtanlage, von der Produktqualität bis zur Energieintensität der aktuellen Anlagenfahrweise – zur Verfügung stehen. Dies im Detail oder auch in aggregierten Managementsichten. Sämtliche Maschinen und Produktionsmittel sind mit technischer Intelligenz – den \’eingebetteten Systemen\‘ – ausgestattet und aufeinander abgestimmt.
Was tun mit den Daten?
Die große Herausforderung auf dem Weg zur künftigen Industrie 4.0 liegt in der Phase nach dem Eingang der Daten im System. Die Daten laufen aus verschiedensten Kanälen auf, die wir synchronisieren müssen. Manche Geräte schicken alle 100ms Daten, andere alle 30Min. – je nachdem, wie relevant sie sind. Ein cyber-physikalisches System ist in der Lage, all diese Daten auszuwerten und zueinander in Bezug zu setzten und somit jederzeit ein Gesamtbild über den Zustand der Anlage vermitteln. Was muss an den einzelnen Anlagenkomponenten geändert werden, damit das funktionieren kann? Wie werden die Daten dargestellt? Wie ändert sich der Tagesablauf aller beteiligten Mitarbeiter, um diesen wertvollen Datenfluss in die alltägliche Entscheidungsfindung zu integrieren? ABB will nicht nur Informationen über Geräte zusammentragen, sondern aus dem integrierten Wissen gezielt Dienstleistungen auf verschiedenen Ebenen entwickeln, so dass es zu einer Optimierung aller Produktionsprozesse kommt: Einsatzplanung, gerätespezifische Empfehlungen und letztendlich eine höhere Leistungsfähigkeit.
Intuitiver Datenzugriff
Entscheidend ist dabei ein intuitiver Zugriff auf diese Informationen. Dabei können wir viel von den \’Digital Natives\‘ und ihrem Umgang mit sozialen Medien lernen. Jugendliche wachsen mit Computern und Smartphones auf. Sie schauen Videos auf YouTube, lesen Nachrichten auf mobilen Tablet-Computern und kommunizieren über Facebook und Twitter. Diese \’Digital Natives\‘ sind die Anlagenfahrer und Produktionsleiter von morgen. Sie haben einen natürlichen Zugang zur Informationstechnik – für sie sind soziale Medien Teil ihrer alltäglichen Lebenswelt. Interessanterweise zeigen Feldstudien, dass im industriellen Alltag vieles, was wir aus den Social Media kennen, bereits gang und gäbe ist. Durch Smartphones sind beispielsweise Kameras heute allgegenwärtig. Es wird schnell ein Foto gemacht, um Sachverhalte zu dokumentieren und zu kommunizieren oder kurzerhand zur Erklärung ein Screenshot des Bildschirms verschickt. Die Leichtigkeit, mit der dies alles in Social Media geschieht, können wir in zukünftigen Leitwarten gut gebrauchen. In der ABB-Forschung wurde ein Prototypen entwickelt, der Social Media-Ansätze tief in unser Leitsystem 800xA integriert. Dieses System enthält bereits heute eine Vielzahl von Features, die wir der Industrie 4.0 zuordnen würden – bei ABB nennen wir diese Entwicklung \’Power of Integration\‘. System 800xA bietet eine vollständige Anlagenvisualisierung, ein umfangreiches Alarmmanagement sowie einen einfachen Zugang zu allen wichtigen Informationen der Prozessautomation, der Prozesselektrifizierung und des Strom- und Sicherheitsmanagements. Mithilfe der prototypisch implementierten Social Media-Features kann jedes Automatisierungsgerät in der Anlage eine eigene Homepage erhalten, auf der beispielsweise aktuelle Messwerte, die Wartungshistorie und Kommentare von Anlagenfahrern abrufbar sind. Notizen, Fotos und Screenshots können auf diese Weise einfach Anlagenkomponenten zugeordnet und geteilt werden. Alle Informationen sind intuitiv angeordnet und können durch einfaches Klicken auf den Objektnamen gefiltert werden. Für jedes Objekt sieht man dann die komplette Historie und mit einem weiteren Klick ergänzt man eine Notiz. Die Nutzer tauschen sich damit fast wie auf Facebook aus.
