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Vom Event-Streaming zur belastbaren Prognose

Daten erfassen ist nur der Anfang

Die Digitalisierung ihrer Produktion erleichert es Herstellern zunehmend, Maschinen- und Betriebsdaten zu erfassen und auszuwerten. Unternehmen können heute in kurzer Zeit Erkenntnisse über Produktionsprozesse gewinnen und diese entsprechend optimieren.

Business man touching smart factory icon in virtual interface screen showing data of smart factory. Business industry 4.0 concept. (Bild: ©ake1150sb/istockphoto.com)

(Bild: ©ake1150sb/istockphoto.com)

Der Einsatz von IT-Technologien in der Fertigungsindustrie sorgt zweifelsohne für eine Steigerung der Effizienz. Die Grundlage für digital intelligent unterstützte Fertigungsprozesse sind Daten. Diese sind sehr vielfältig und werden von unterschiedlichen Systemen und Sensoren auf verschiedene Art und Weise bereitgestellt. Dabei verfügen Fertigungsunternehmen oft bereits über alle wichtigen Daten – aber nur wenige können deren volles Potenzial nutzen.

Weg zum digitalen Produzenten

Um weitreichenden Nutzen aus erfassten Daten zu schöpfen, reicht das Sammeln nicht aus. Mehrwert kann entstehen, wenn Unternehmen die gesammelten Daten in Echtzeit miteinander verbinden, integrieren und analysieren. Beispielsweise ermöglicht ein kontinuierliches Verarbeiten von Sensordaten die permanente Kontrolle von Anlagen und Prozessen. Event-Stream-Systeme werten dabei die Sensordaten aus und geben Auskunft darüber, an welchem Produktionsabschnitt es zu Problemen kommt. So können Mitarbeiter bei unvorhergesehenen Ereignissen schnell einschreiten und einen möglichen Produktionsstopp verhindern. Ergänzend zum kontinuierlichen Monitoring der Produktion sind Unternehmen mittels vorausschauender Methoden besser in der Lage, Produktionsausfälle zu vermeiden und daraus resultierende Kosten zu reduzieren. Vom Einsatz einer Echtzeitüberwachung profitiert auch das Qualitätsmanagement: Über statistische Prozesssteuerung, Anomalie- und Störungserkennung oder Root-Cause-Analysen lassen sich Arbeitsabläufe reibungsärmer gestalten und ein gleichbleibender Qualitätsstandard sicherstellen. Das sorgt zusätzlich für weniger Fehlproduktionen oder Stillstand.

Vorteile abseits der Fertigung

Unternehmen können aber auch abseits der Fertigung Vorteile aus intelligenten Prozessen ziehen. So lässt sich beispielsweise im Bereich Kundendienst und Support die Wartung von Anlagen verbessern, indem Analyselösungen vorhandene Daten auswerten und anhand von Mustern erkennen, wann die nächste Wartung nötig ist oder bestimmte Ersatzteile gebraucht werden. Diese können dann, durch einen automatisierten Einkaufsprozess, zeitnah für den Einbau bereitgestellt werden. Zudem können Unternehmen auch ihre Forschungs- und Entwicklungsarbeit intelligenter gestalten.

Analysen fast in Echtzeit

Direkter Zugriff auf MES-Daten, kombiniert mit Real-time Analysewerkzeugen, die in der Lage sind, exponentiell wachsende Datenströme zu verarbeiten, sind die Grundpfeiler eines datengestützten Unternehmens. Dies soll sicherstellen, dass auf relevante Ereignisse und Situationen schnell reagiert werden kann. So lassen sich die richtigen Personen zur richtigen Zeit alamieren und entsprechende Maßnahmen – gestützt von erweiterten Analysen, Unternehmensrichtlinien und Optimierungen – ergreifen. Mit dem Einsatz dieser Technologien haben Unternehmen bereits einige Hürden auf dem Weg zu Smart Factory genommen.

Daten virtualisieren

Neben künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen bietet sich die Nutzung von Datenvirtualisierungslösungen an. In der Fertigungsbranche werden – gerade beim Einsatz von IoT-Sensoren – die Daten aus den unterschiedlichen Quellen gesammelt, was zur Folge hat, dass deren Organisation und Standardisierung viel Arbeit mit sich bringt. Datenvirtualisierung soll diesen Prozess vereinfachen und für eine verbesserte Datenqualität sorgen sowie unmittelbaren Zugriff auf diesen Daten ermöglichen. Das kann Anpassungsgeschwindigkeit auf veränderte Bedingungen beschleunigen an und sich auch positiv auf die Kosten für die Analyseaufgaben auswirken.

 (Bild: ©1001nights/istockphoto.com)

Gerade die Prozesse in der Instandhaltung dürften in den nächsten Jahren einige Änderungen erfahren, wenn sich aktuelle Technologie-Innovationen auf breiter Basis etablieren. (Bild: ©1001nights/istockphoto.com)

Workflows wiederverwenden

Viele digital affine Fertigungsunternehmen setzen zudem auf die Wiederverwendung analytischer Workflows. Dadurch wird Wissen geteilt und Doppelarbeit reduziert. Durch wiederverwendbare und anpassbare Vorlagen sind die Betriebe in der Lage, ihre Analyse- und Fertigungsprozesse zu überwachen und zu optimieren. Dazu zählt auch die Verwaltung der (Test-)Daten und Analysemodelle. Durch die Standardisierung letzterer können sich Unternehmensvorschriften im gesamten Betrieb einfacher einhalten lassen – sei es die Verfolgung und Verwaltung von Änderungen oder die Bewertung von Maßnahmen für alle Open-Source- und kommerziellen Analysen sowie Datenbestände. Mit konfigurierbaren Mechanismen der IT-Sicherheit für Daten, Workflows, Modelle und Berichte schützen Betriebe geistiges Eigentum im Zeitalter der digitalisierten Fertigung.

Positives Arbeitsklima schaffen

Der wichtigste Schritt hin zur Smart Factory betrifft jedoch nicht die Technologie, sondern den Menschen: In einem Werk, in dem es mehr denn je auf die Zusammenarbeit der Mitarbeiter untereinander – und deren Tipps für weitere Optimierungen – ankommt, sollten Firmen ein ermutigendes Arbeitsklima schaffen. So wird die Kreativität des funktionsübergreifenden Teams und nicht nur weniger Data Scientists genutzt. Analytische Assets beispielsweise lassen sich teilen, um maschinelles Lernen, Daten und Mitarbeiter zusammenzubringen und operative Lösungen zu entwickeln.

Intelligenter Fertigungsprozess

Viele Unternehmen treiben die Digitalisierung ihrer Prozesse mit Hochdruck voran. Entscheidungen, die früher maßgeblich auf Vermutungen basierten, können nun auf der Grundlage belastbarer Daten aus allen Bereichen des Unternehmens getroffen werden. Für Fertigungsunternehmen bedeutet eine datengestützte und über IoT-verbundene Produktion eine neue Ära der Effizienz, Konnektivität, ständiger Innovation und nicht zuletzt – Intelligenz in jedem Bestandteil des Fertigungsprozesses.


Wolfgang Kelz ist VP Solution Consulting EMEA bei Tibco Software.


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