Mikroskope: Proaktiver Service mit dem IoT
Genau hingeschaut
Mikroskope, die in Forschung, Labor und Industrie zum Einsatz kommen, haben in vielen Fällen nichts mehr mit dem Durchlichtmikroskop zu tun, das man aus der Schule kennt. Die Carl Zeiss Microscopy GmbH stellt unter anderem Systeme her, die ganze Stapel von Proben automatisch scannen und digitale Bilder der Proben erstellen. Solche Systeme müssen jederzeit funktionieren – Wartung und Service sind deshalb sehr wichtig. Zeiss machte interessante Erfahrungen, als man dort begann, die Systeme in eine IoT-Implementierung auf Basis von Thingworx zu integrieren.
Die Carl Zeiss Microscopy GmbH umfasst den Unternehmensbereich Mikroskopie von Zeiss. Die Entwicklung von Mikroskopen bei Carl Zeiss nahm im Jahr 1846 ihren Anfang mit der Herstellung einfacher, aber präziser monokularer Lichtmikroskope und wurde weiter ausgebaut zu komplexeren Formen wie zusammengesetzten Mikroskopen. Die Arbeit von Ernst Abbe, Otto Schott und August Köhler war von entscheidender Bedeutung für diesen Prozess. Die Entwicklung und Produktion von Mikroskopen im 20. Jahrhundert wurde durch den Zweiten Weltkrieg und die Teilung Deutschlands stark beeinträchtigt. Im Jahr 1947 wurde der größte Teil der Niederlassung in Jena demontiert und kurz darauf im westdeutschen Oberkochen neu aufgebaut. Die beiden Carl Zeiss-Unternehmen in West- und Ostdeutschland agierten nach der plötzlichen Teilung durch den Eisernen Vorhang bis 1991 unabhängig voneinander. 2006 wurden die Bereiche, die Zeiss-Lichtmikroskope herstellten, zur Carl Zeiss Microimaging GmbH offiziell zusammengeführt und bilden nach der erfolgreichen Fusion mit der Sparte Elektronenmikroskopie im Jahr 2011 heute die Carl Zeiss Microscopy GmbH mit Sitz in Jena. Neben Jena bieten die Standorte Göttingen und München Lösungen für die biologische Forschung, das öffentliche Gesundheitswesen und die Industrie an.
Falsche Teile dabei
Das Produktsortiment des Unternehmens umfasst Lichtmikroskope, konfokale Systeme für die Laserscanning-Mikroskopie, eine vollständige Palette von Elektronen-, Ionenstrahl- und Röntgenmikroskopen, ergänzt um maßgeschneiderte Softwarelösungen für Bildverarbeitung und Bilddokumentation. „Wir waren eine klassische Serviceorganisation“, sagt Marcus Jacob, Director Service Product Management in der Business Unit Global Service and Customer Care bei der Carl Zeiss Microscopy GmbH. „Wenn ein Kunde sich mit einem Problem meldete, fuhr ein Mitarbeiter hin, schaute sich das Problem an – und stellte dann eben manchmal doch fest, dass er die falschen Ersatzteile dabei hatte. Dann musste er den Kunden nochmals mit den richtigen Ersatzteilen anfahren – eine langwierige, zähe und teure Prozedur, und das nicht nur für uns, sondern vor allem auch für den Kunden.“ Zudem zeigte sich mit wachsender Komplexität der Systeme, dass man viele Probleme des Kunden eigentlich sehr schnell in der Software des Mikroskops hätten lösen können. Stattdessen musste der Kunde warten, bis der Servicetechniker vor Ort war und sich von diesem zeigen lassen, wie die gewünschte Funktion zu bedienen ist. Jacob dachte deshalb schon vor vielen Jahren über eine Möglichkeit nach, den Servicetechnikern über einen Remote-Desktop-Zugriff eine Möglichkeit zu schaffen, dass diese sich ohne Reise direkt in die Geräte einklinken und den Kunden bei der Bedienung unterstützen konnten. Zudem ließe sich so eine Ferndiagnose des Geräts durchführen, so dass der Techniker bei einer Reparatur sofort die passenden Teile dabei hat und die Stillstandzeit bei einem Defekt so kurz wie möglich gehalten wird. Damals zeigte sich jedoch, dass die Infrastruktur noch zu langsam für eine solche Lösung war. Die neunte Ausgabe von Rockwell Automations „State of Smart Manufacturing“ Report liefert Einblicke in Trends und Herausforderungen für Hersteller. Dazu wurden über 1.500 Fertigungsunternehmen befragt, knapp 100 der befragten Unternehmen kommen aus Deutschland. ‣ weiterlesen
KI in Fertigungsbranche vorn
Umfangreiche Lösungen
Vor einiger Zeit begannen neuerliche Überlegungen, zunächst wieder in Richtung Remote Desktop. Jacob erinnert sich: „Es zeigte sich schnell, dass inzwischen weit umfangreichere Lösungen möglich geworden waren. Über den Zugriff auf die internen Daten der Geräte ließen sich weit mehr Erkenntnisse über deren Zustand gewinnen und wir würden in die Lage versetzt, proaktiv tätig zu werden.“ Das Condition Monitoring kann zudem zur Diagnose genutzt werden. Die Diagnose eines Problems auf Basis der Schilderungen des Kunden ist oft sehr schwer und birgt eine große Gefahr von Fehldiagnosen. Aus der Analyse der Zustandsdaten und der Daten des Ablaufs vor der Störung lassen sich dagegen meist sehr genaue Rückschlüsse auf das Problem und die notwendigen Ersatzteile ziehen. „Wir haben schnell erkannt, dass wir die notwendige Lösung nicht selbst entwickeln konnten und wollten“, so Jacob weiter, „und wir sahen uns auf dem Markt der Lösungen für das Internet of Things um. Dort stießen wir sehr schnell auf Axeda, die unter anderem einen starken Hintergrund im Bereich Medizintechnik hatten. Zudem setzten wir darauf, dass eine bewährte Lösung des Marktführers in diesem Bereich bei den Kunden in Bezug auf die Datensicherheit positiv aufgenommen werden würde.“ Erste Präsentationen der angestrebten Lösung bei Kunden stießen auf positive Resonanz, so dass im Jahr 2012 zusammen mit Axeda ein Projekt gestartet wurde, in dem Axeda nicht nur die Softwarelösung lieferte, sondern auch umfangreiche Consulting- und Programmierdienstleistungen erbrachte. In das laufende Projekt fiel im Sommer 2014 die Akquisition von Axeda durch PTC, was Jacob durchaus positiv sah: „Wir sahen schnell, dass PTC einen ganzen Lösungsbaukasten aufbaute und mit Thingworx schon einen attraktiven Anbieter im Portfolio hatte. Für uns war die Übernahme durchweg positiv, da PTC einen ‚One-Stop-Shop‘ anbieten konnte, in dem wir über das ursprüngliche Axeda-Portfolio hinaus weitere Teile unserer Lösung aus einer Hand erhalten würden. Das Auftreten von PTC war sehr angenehm, die Zusammenarbeit gestaltet sich bis heute gut und fruchtbar.“ Im Frühjahr 2015 trat Carl Zeiss Microscopy an eine Reihe von Kunden heran, um die ersten Testimplementierungen durchzuführen. Jacob war vom Echo überrascht. „Ich hatte schon mit überwiegend wohlwollenden Reaktionen gerechnet, im Haus hatte man allerdings an vielen Stellen starke Bedenken, ob die Kunden – vor allem die aus der kommerziellen Grundlagenforschung – eine IoT-Lösung, die ja immer eine Datenverbindung aus dem Netzwerk des Kunden heraus erfordert, akzeptieren würden. 90 Prozent der Kunden sagten unerwartet schnell zu, mit den restlichen zehn Prozent sind wir aktuell noch in Verhandlungen.“
Zusage nach zwei Stunden
Die Kunden aus dem akademischen Bereich sagten meist schon nach einer ein- bis zweistündigen Präsentation zu, aber auch von den Kunden aus der Industrie mit sehr hohen Sicherheitsanforderungen sagten 75 Prozent nach einer längeren Präsentation und einer Demonstration der Lösung zu. Jacob setzte auf absolute Offenheit: „Wir hatten eine fünfseitige Dokumentation erstellt, in der die technische Seite der Lösung detailliert beschrieben ist. Alle Daten, die ins Kundennetz hinein- und aus diesem herausfließen, sind dort beschrieben, ebenso die eingesetzten Kommunikations- und Sicherheitstechnologien. Mit dieser Dokumentation überzeugten wir die IT-Spezialisten der Kunden schnell, dass die Sicherheitsthematik lösbar ist.“ Der Thin[gk]athon, veranstaltet vom Smart Systems Hub, vereint kollaborative Intelligenz und Industrie-Expertise, um in einem dreitägigen Hackathon innovative Lösungsansätze für komplexe Fragestellungen zu generieren. ‣ weiterlesen
Innovationstreiber Thin[gk]athon: Kollaborative Intelligenz trifft auf Industrie-Expertise
Im Vorfeld des Fehlers
Und dann war die Entscheidung für die Kunden meist sehr einfach, denn die Vorteile sind bestechend: Zeiss bekommt Fehlermeldungen, sobald etwas nicht funktioniert, und kann sogar anhand der laufend eingehenden Daten schon im Vorfeld eines Fehlers reagieren und eine proaktive Wartung ansetzen. Jacob wirft ein: „Wir schaffen es heute immer wieder, Kunden mit der Nachricht zu überraschen, dass wir einen Servicetechniker vorbeischicken. Und sich dieser um ein Problem kümmert, das der Kunde selbst noch gar nicht gemerkt hat. Das macht einen extrem guten Eindruck.“ Die Implementierung der IoT-Lösung profitierte davon, dass die hochentwickelten Mikroskopielösungen bei Zeiss schon zu großen Teilen auf Software basieren und die meisten zur Zustandsmessung benötigten Daten schnell verfügbar gemacht werden konnten. So musste auf die vorhandene Bedienlösung lediglich die Thingworx-Technologie aufgesetzt werden. „Die tatsächlichen Herausforderungen des Projekts lagen an ganz anderen, teils sehr unerwarteten Stellen“, erinnert sich Jacob. „So waren intern Widerstände zu überwinden, da – wie erwähnt – viele einfach nicht glauben wollten, dass die Kunden die Datenverbindung zulassen. Zudem ist eine Überarbeitung von Kennzahlen notwendig – wenn beispielsweise die Servicetechniker massiv Reisezeit einsparen, sinkt rein rechnerisch deren Auslastung, was natürlich nicht sinnvoll ist. Und schließlich müssen einige interne Prozesse an die schnelleren Reaktionsmöglichkeiten angepasst werden.“ Jacob weiter: „Auch im Vertrieb müssen wir umdenken, Technologie wird in Zukunft weniger im Vordergrund stehen – unsere Kunden erwarten von vornherein bei einem Zeiss-Produkt höchste Qualität – sondern die Daten und der Service eine immer wichtigere Rolle als Verkaufsargument spielen. Produkt und Service werden zu einem Ganzen, der Service ist mehr ein notwendiges, aber eigentlich vernachlässigtes Add-On.“ Auch die Kunden sehen schnell, welche Möglichkeiten IoT-fähige Geräte haben. Die ersten Forderungen sind schon bei Zeiss angekommen, so zum Beispiel, ob die Anlage nicht eine Meldung, beispielsweise eine Mail, versenden kann, wenn eine automatisierte Bildaufnahme beendet ist. „Und schon haben wir eine Gerätefunktion, die nicht aus der Technik getrieben, sondern auf Basis der Daten und der Kundenanforderung entsteht“, sagt Jacob.
Ideen schnell umsetzen
„Wir brauchen Strukturen, in denen wir solche Ideen der Kunden bewerten und schnell umsetzen können. Oft ist auch noch gar nicht klar, wie das Geschäftsmodell hinter einer Entwicklung aussieht, beispielsweise wenn wir eine App für die Geräte entwickeln. Ist das einfach eine Zusatzfunktion, lassen sich hier zusätzlich Umsätze generieren oder ganz neue Ideen umsetzen? Wir sind da noch lange nicht so weit, dass wir alles durchgedacht haben – wenn man überhaupt an diesen Punkt gelangen kann.“ Jacob sieht aufgrund seiner positiven Erfahrungen eine große Zukunft für das Internet of Things und PTC bei Zeiss: „Ich würde gerne diese Technologie in der Breite einführen und unsere gesamte Produktpalette smart machen. Zudem möchte ich das IoT-Thema als Technologiethema etablieren, nicht nur als vom Service getriebenes.“ Schon heute haben Marcus Jacob und seine Mannschaft viel erreicht: Der Support ist schneller, die Stillstandzeiten viel kürzer. Die Kunden freuen sich darüber, dass sie von der Organisation des Service – Auftragsvergabe, Terminfindung und so weiter – entlastet sind. Jacob schließt: „Ein Kunde sagte mir: ‚Ihr seid nicht die ersten, die proaktive Wartung versprechen, aber Ihr seid die ersten, die das tatsächlich tun.‘ Ich finde, das ist ein tolles Kompliment und eine große Bestätigung, dass wir mit dem IoT und PTC auf dem richtigen Weg in die Zukunft sind.“
