In der Industrie 4.0 verschmelzen reale und virtuelle Welten: Maschinen entscheiden autonom, Geräte kommunizieren untereinander, Anlagen und Werkzeuge können an wechselnde Produkt- oder Produktions­wünsche angepasst werden. Der Nachbericht zum Report-Podiumsgespräch.

Welche Chancen tun sich mit der Vernetzung von Maschinen im Verkehr, in Gebäuden und Anlagen auf – insbesondere in der produzierenden Industrie? Und wie steht es dazu mit der Sicherheit? Zu Automatisierung und dem Schlagwort Industrie 4.0 diskutierten am 27. April Josef Kranawetter, Geschäftsführer Weidmüller, Wolfgang Honold, Ansprechpartner für SAP-Software in der Getzner Gruppe (mit Hauptsitz in Bludenz) und DSAG-Vorstand für Österreich, Verena Majer, Geschäftsführerin Dr. Majer Maschinenbau, Walter Oberreiter, Business Strategy Consultant CSC, Andreas Reichhardt, Leiter der Sektion III Innovation und Telekommunikation im bmvit, und Alfred Smyrek, Werksleiter Wien, Henkel Central Eastern Europe. Knapp 100 Besucherinnen und Besucher waren zum Podiumsgespräch des Report Verlag gekommen, das bei Henkel im 3. Bezirk in Wien stattfand. Partner des Publikumsgesprächs waren Weidmüller, CSC und Henkel.

(+) plus: Auf welchem Stand befindet sich die heimische Wirtschaft bezüglich Automatisierung ihrer Prozesse – bis hin zur Vision von  Industrie 4.0?

Josef Kranawetter, Weidmüller: Die heimische Wirtschaft steckt bereits mitten in dieser Entwicklung. Viele versuchen über die Industrieautomatisierung hinaus, Maschinen und Anlagen stärker mit IT-Prozessen zu verknüpfen. Dies geht oft vom Management des Unternehmens aus, das Reports und Informationen zu Verfügbarkeiten und den Erfordernissen von Anlagen erwartet, die nicht von herkömmlichen Automatisierungstechnologien geliefert werden können. Also benötigen wir Informationsstrukturen, die einem ERP-System (Anm. »Enterprise Resource Planning«) die direkte Kommunikation mit Sensoren an den Maschinen ermöglichen. In erster Linien geht es hier um Energiedaten und um den Verbrauch von Ressourcen, die bei Industrie 4.0 erstmals direkt dem erzeugten Produkt zugerechnet werden können. Mit dem Monitoring des physischen Zustands wird eine neue Transparenz der Maschinen ermöglicht und bestimmte Aufgaben aus der Industrieautomation ausgegliedert. Hier sind die österreichischen Unternehmen bereits gut aufgestellt.

(+) plus: Industrie 4.0 bedeutet also weniger eine technische sondern vielmehr eine organisatorische Herausforderung für Unternehmen?

Kranawetter: Ja. Dabei ist es wichtig, alle Verantwortlichen an einen Tisch zu bringen – vom Betriebselektriker bis zum Management. Es geht dabei um eine einzige Frage: Was möchte ich von meiner Maschine wissen? Energiedaten sind ein wichtiger Punkt, doch sind auch die Informationen zur Dauer eines Prozesses wesentlich. Es können ja ebenso Einsparungen erzielt werden, wenn ein Industrieprozess zwei, drei Prozent schneller abläuft und so höhere Stückzahlen möglich sind.

(+) plus: Was wird sich unter dem »Mascherl« Industrie 4.0 aus Ihrer Sicht eines IT-Dienstleisters ändern? Was sind für Sie die wesentlichen treibenden Kräfte hier?

Walter Oberreiter, CSC: Industrie 4.0 bedeutet für mich die radikale Veränderung von Geschäftsprozessen und Geschäftsmodellen zur Steigerung der Flexibilität, der Individualisierung, Servicequalität und Kundenorientierung bei gleichzeitiger Erhöhung der Produktivität. Konsumenten, aber auch Industriekunden fragen heute hochgradig individualisierte Produkte nach. Ebenso sehen wir, dass klassische Produkte zunehmend durch Services ersetzt werden. Dadurch kommt es zu völlig neuen Geschäftsmodellen, in denen beispielsweise nicht mehr Sicherheitskomponenten physisch als Hardware oder Software verkauft werden, sondern ganzheitlich Sicherheit als Service. Ähnliches findet sich auch im Automobilbereich, wo Autoreifen bereits nach gefahrenen Kilometern verrechnet werden. Aus technologischer Sicht eröffnet die Vernetzung intelligenter Maschinen, Produkte und Menschen in industriellen Netzwerken völlig neue Möglichkeiten. Dabei wird auch die Intelligenz der Prozesse, die bislang zentral gesteuert war, zunehmend verteilt. Es kommt so zu einer Optimierung von Prozessen in Realzeit. Durch eine ständige Verbindung zu den Objekten im industriellen Umfeld können Systemzustände und Abläufe zeitnah überwacht, analysiert und optimiert werden.  Durch prädiktive Analysemethoden können beispielsweise optimale Wartungszeitpunkte ermittelt werden.

(+) plus: CSC hat Managementvertreter von Industrieunternehmen im DACH-Raum zu Industrie 4.0 befragt. Was waren die wesentlichen Ergebnisse der Untersuchung?

Oberreiter: Industrie 4.0 wird von den Unternehmen sehr positiv gesehen – sowohl in der eigenen Umsetzung als auch für die Volkswirtschaft. Es ist eine Chance, ausgelagerte Fertigungsprozessen aus Niedriglohnländern wieder zurück nach Europa zu holen. Trotzdem herrscht unserer Studie zufolge immer noch ein großes Informationsdefizit. Rund die Hälfte der 900 Befragten konnten mit dem Begriff Industrie 4.0 nichts anfangen. Nur ein Viertel vermochte wesentliche Hintergründe und Ausformungen dieses Trends zu benennen. Bestätigt wurde uns aber auch ein Fachkräftemangel in diesem Bereich. Bei den notwendigen Qualifikationen gibt es noch großen Aufholbedarf. Im Ländervergleich nimmt Deutschland schon eine Vorreiterrolle gegenüber der Schweiz und Österreich ein.

(+) plus: Inwieweit sind Automatisierung und die Vision von Industrie 4.0 bei Henkel bereits in der Anwendung? Wie sind Sie dazu am Standort Österreich aufgestellt?

Alfred Smyrek, Henkel: Man möchte meinen, dass das Waschmittelgeschäft sehr stabil ist – dem ist aber nicht so. So gibt es Monate, in denen wir im Werk in Wien 25.000 Tonnen herstellen, in anderen Monaten aber nur 15.000. Auch ändern sich ständig Rezepturen, Feinheiten in der Fertigung, Etikettierungen, Flaschen oder Farben. Die Dauer der unveränderten Produktion eines Artikels beträgt nur noch drei Monate.
Hier gilt es auch mit einer sehr flexiblen Mannschaft auf alles vorbereitet zu sein. Wir können an unserem Standort nur bestehen, wenn wir unsere Prozesse beherrschen und diese Veränderungen selbst steuern. Wir befinden uns bereits mitten im Wandel und definieren heute die Anforderungen an die Ausbildung jener Fachkräfte, die wir in ein paar Jahren suchen werden.

Sämtliche Anlagen und die gesamte Produktion bei Henkel laufen verkettet ab – inklusive Lager- und Transportprozessen. Automatisierung ist auch über die Fabrikgrenzen hinweg notwendig. So werden unsere LKW am Standort innerhalb von zwei Minuten automatisiert beladen, und die Produktion auf die Lieferketten genau abgestimmt – auch mit dem Zentrallager in Meidling. Henkel exportiert aus Österreich in viele Länder in Europa und Asien. Der logistische Aufwand ist nur mit hochgradig abgestimmten und automatisierten Prozessen möglich.

Von Industrie 4.0 erwarte ich mir, dass rein administrative Tätigkeiten in den Hintergrund geraten werden und die Maschinen anhand von entsprechenden Analysesystemen weitgehend automatisch agieren. Die Daten dazu haben wir bereits, sowohl in SAP als auch in lokalen IT-Lösungen. Wir wissen, welche Anlagen zu welchem Zeitpunkt Stillstandszeiten hatten. Bislang hat aber die Zeit gefehlt, jede Störung ausreichend zu analysieren. Mit Industrie 4.0 werden wir in einer Art Prozessmatrix punktgenau unsere Produktion auf die Marktbedürfnisse abstimmen können. Darauf gehören aber die Anlagen entsprechend vorbereitet und es ist für uns wichtig, sehr früh Erfahrungen dazu zu sammeln.

(+) plus: Herr Reichhardt, wie würden Sie aus Ihrer Sicht das Thema Industrie 4.0 einschätzen? Was geschieht im BMVIT zur Ausgestaltung der Rahmenbedingungen?

Andreas Reichhardt, bmvit: Wir haben in Österreich derzeit rund 30.000 Unternehmen aus dem produzierenden Bereich mit 670.000 Beschäftigen. Insgesamt haben wir einen Industrieanteil von 19 % und liegen im Vergleich zu Großbritannien oder den USA, die jetzt auf Reindustrialisierung setzen wollen, ganz gut. Natürlich ist trotzdem Luft nach oben und dieser Bereich hat auch eine Forschungsquote von 7 % – in der restlichen Wirtschaft liegt sie bei 3 %. Mit einer Exportquote von 56 % befinden sich unsere produzierenden Betriebe in einem globalen Wettbewerb. Es ist klar, dass wir in einem Hochlohnland wie Österreich das Rennen um den niedrigsten Preis nicht gewinnen können, wir punkten aber bei Qualität und Innovation. Industrie-4.0-Anwendungen können diesen Nachteil aber wettmachen. Wenn uns die Maßanfertigung zum Preis des Massenproduktes gelingt, sichert dies den Produktionsstandort Österreich ab – das bedeutet Arbeitsplätze, Wertschöpfung und Wohlstand. Deshalb sind auch alle industriepolitischen Maßnahmen dazu wichtig.Wir brauchen auch eine holistische Sicht auf diese neuen Entwicklungen bis hin zu Themen wie Soziales und Arbeitswelt. Österreich kann sich dem nicht entziehen. Wenn wir es nicht machen – die anderen tun dies sicher.

Das bmvit hat ein breites Maßnahmenpaket aufgesetzt, das von Schwerpunktprogrammen wie IKT und Produktion der Zukunft über Energiethemen wie Smart Grids und Sicherheitsforschung reicht. Es gibt dazu regelmäßig Ausschreibungen, Basisprogramme der FFG mit Einreichmöglichkeiten von Einzelprojekten, und auch Stiftungsprofessuren. Demnächst eröffnen wir mit der TU Wien eine Pilotfabrik, in der auch Klein- und mittelständische Unternehmen neue Produktionsprozesse mit wissenschaftlicher Begleitung erarbeiten und prüfen können. Und das bmvit hat ein Plattform zu Industrie 4.0 ins Leben gerufen, mit der gemeinsam mit Industriellenvereinigung, Fachverbänden, Gewerkschaft und Arbeiterkammer und den Bundesländern die technischen und sozialen Aspekte vorangetrieben werden. In den letzten 15 Jahren wurden für das Thema Produktion rund eine Milliarde Euro an Förderungen in Österreich ausgegeben. Derzeit sind es rund 125 Millionen Euro pro Jahr, die für intelligente Produktion aufgewendet werden. Das allein zeigt, dass dieses Thema keine Eintagsfliege ist.

(+) plus: Frau Majer, wie tiefgehend sind in Ihrem Unternehmen Prozesse und Maschinen automatisiert? Wie wichtig ist dieses Thema für Ihr Geschäft?

Verena Majer, Dr. Majer Maschinenbau: Natürlich ist Automatisierung von Maschinen schon längst überall die Norm, sonst hätten wir keine Wettbewerbschancen. Vorteil eines KMU ist aber immer noch, dass eben nicht alles automatisiert abläuft und vieles flexibel auf Zuruf funktioniert. Vieles muss standardisiert werden, um produzieren zu können – aber eben nicht alles. Flexibilität mit Großsystemen abzubilden, ist einfach zu aufwendig. Gerade Losgröße eins war immer ein Vorteil kleiner Unternehmen. Wir sind im Sondermaschinenbau und der Fertigung für Kunststoff- und Recyclinganlagenhersteller tätig, dies betrifft im Wesentlichen Metallteile, die in sehr kurzen Durchlaufzeiten sehr genau produziert werden müssen.

Viele Tätigkeiten, die vor wenigen Jahren noch manuell durchgeführt wurden, werden heute von Maschinen übernommen – dies ist eine Kostenfrage und Frage der Schnelligkeit. Alles, was eine Maschine alleine machen kann, muss heute an sie ausgelagert werden. Dazu sollte der Maschinenpark in den Unternehmen natürlich auf dem neuesten Stand gehalten werden. Eine große Herausforderung sind kürzere Durchlaufzeiten und kleinere Zeitfenster in der Produktion. Im bin neugierig, wie es die großen Industriebetriebe schaffen wollen, Einzelstücke zum Preis einer seriellen Fertigung herzustellen. Ich bezweifle, dass dies möglich ist – Es wird jedenfalls sehr spannend.

Wolfgang Honold, Getzner Gruppe und Sprecher DSAG: Jedes Unternehmen muss in seinem Bereich und in seiner Branche fachübergreifend neue Möglichkeiten und Ideen finden. Informationstechnologie alleine liefert nicht die Antwort, sie kann nur die Werkzeuge zu Verfügung stellen. Gerade gegenüber den Technologieherstellern, wie beispielsweise ERP-Herstellern, ist es auch wichtig, sich im Anwenderbereich auszutauschen und in der Community Erfahrungen zu teilen. Die Deutschsprachige SAP-Anwendergruppe (DSAG) versteht sich als eine Interessenvertretung aller SAP-Anwender in Deutschland, Österreich und der Schweiz. Auch bei SAP ist Industrie 4.0 ein Topthema. Die Webmaschinen der Getz­ner Gruppe in der Textilindustrie liefern im Sekundentakt Daten ans ERP-System. Es sind noch ausgesuchte Daten, die hier verarbeitet werden. Für eine weitere Qualitätsverbesserung kann auf der Ebene der Vernetzung und Datenverarbeitung sicherlich noch einiges herausgeholt werden.

(+) plus: Wie steht es nun mit der Sicherheit von Systemen und Anlagen in einer zunehmend vernetzten Industriewelt? Machen sich Unternehmen nicht zusätzlich angreifbar?

Kranawetter: Es gibt entsprechende IT-Lösungen, die Unternehmen zur Absicherung einsetzen können. Im Umgang mit Daten aus der Automatisierung wird ein tiefgehendes Verständnis der dahinterliegenden Prozesse benötigt. Sicherheit im Unternehmen beginnt aber dort, wo man festhält, welche Daten sicherheitsrelevant sind und überhaupt kommuniziert werden. So ist es auch im Zeitalter der Automatisierung immer noch am sichersten, etwa eine Rezeptur über zwei mechanische Zeitscheiben zu mischen. Dabei werden keine Daten generiert, übermittelt oder aufgezeichnet. Es muss auch nicht jeder Stanzprozess von einer Industriesteuerung beeinflusst werden. Freilich leidet darunter dann die Idee der Industrie 4.0, die ja vor allem auf einer Kommunikation der Daten beruht. Um all die Vorteile für die Standortsicherung erwirken zu können, muss man sich einfach an einem bestimmten Punkt auf die Technik und Sicherheitslösungen verlassen.

Honold: Wir handeln alle heute wahrscheinlich fahrlässig. Das einzig Sichere ist ja, dass es nichts absolut Sicheres gibt. Doch ist aus Angst gestorben auch tot. Wenn ich mir vorstelle, dass wir in der Textilindustrie wieder mit Blaupausen arbeiten müssten – das wäre zwar relativ sicher, aber wohl heute nicht mehr durchführbar. Bei Getzner werden jedenfalls SAP- und Produktionsdaten nicht in die Cloud ausgelagert, sondern in unserer eigenen IT gespeichert. Damit sichern wir uns vor Zugriffen Dritter ab.

Oberreiter: Die Vielzahl an verbunden Maschinen und Dingen ist sicherlich eine große Herausforderung für die Sicherheit, ebenso die großen Datenmengen, die sich auch außerhalb abgesicherter Netzwerke bilden können. Daten- und Maschinensicherheit sind zugegebenermaßen eines der großen Forschungsfelder heute. Teilweise müssen sich dazu auch die Hersteller noch auf Standards einigen. Bei CSC ist IT-Security einer der Eckpfeiler unserer Services und Beratungsangebote und ebenfalls auch Forschungsthema. Wichtig ist, Sicherheitsprozesse von Anfang an in der Planung und Entwicklung zu berücksichtigen – ebenso wie ein entsprechendes Risikomanagement und Systemtests auch im laufenden Betrieb. Zuletzt ist auch noch die Gesetzgebung gefordert, den Datenschutz in diese Richtung zu modernisieren. Bei Fragen zu Privacy und Datenschutz hinkt der Gesetzgeber um Jahre hinterher, indem etwa Maschinen oder autonom agierende System noch nicht explizit Teil der Gesetzesrahmens sind. Letztlich ist hier Vertrauen nötig – und die Wahl des richtigen Lösungspartners.

Best Practices

CSC: Asset Tracking und ­Instandhaltung
Eine australische Erzmine spart jährlich mehrere Mio. US-Dollar durch Überwachung und Steuerung ihrer mobilen Stromgeneratoren  über das Internet. Ein Ausfall eines mobilen Beleuchtungssys­tems während eines Produktiv­einsatzes kostet ca. 200.000 Dollar pro Stunde sowie Produktivität durch das Suchen von einsatzbereitem Equipment im weitläufigen Minengelände. Durch den vernetzten Anschluss der mobilen Beleuchtungsanlagen können diese nicht nur jederzeit im Minengelände lokalisiert, sondern auch hinsichtlich ihres Zustandes flexibel kontrolliert und gesteuert werden und ggf. ein vorbeugender Instandhaltungsauftrag eröffnet werden.
www.csc.com/de

Service bei Weidmüller
Der Automatisierungsspezialist Weidmüller setzt Industrie 4.0 in der eigenen Produktion um und liefert Kunden die technische Basis für Umsetzungen im eigenen Haus. Aus den positiven Erfahrungen, die man mit der Analyse von Maschinendaten gemacht hat, wurde ein eigenes Geschäftsmodell entwickelt: Unternehmen wird heute ein ganzheitliches System aus Hardware, Software und Serviceleistung für ein professionelles Energiemanagement angeboten.
www.weidmüller.at

 Fotos zum Podiumsgespräch unter https://www.flickr.com/photos/award2008/sets/72157651852846049/

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