Interview – Industrie 4.0 dank durchdachter Vernetzung

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Interview mit Herrn Andreas Berz von Red Lion Controls Inc.: Warum die Industrie 4.0 nur mit durchdachter Vernetzung funktioniert

andreas-berzAndreas Berz ist Strategic Account Manager beim Firmenmitglied Red Lion Controls Inc. und begleitet in dieser Funktion Kunden in Deutschland bei der Entwicklung und Umsetzung von Industrie 4.0 und IIoT Strategien.
Nach dem technischen Studium der Elektrotechnik mit dem Schwerpunkt Datenverarbeitungs- und Übertragungstechnik wechselte Andreas Berz in den Vertrieb komplexer Automatisierungssysteme, Visualisierung und M2M bei verschiedenen internationalen Anbietern. Insbesondere die Entwicklung der Kommunikationstechnik und das Zusammenspiel von serieller Kommunikation, über Industrial Ethernet, bis hin zu M2M Mobilfunk und dem Internet der Dinge, beschäftigten ihn über die letzten 18 Jahre hinweg sehr intensiv. Dies macht ihn zu einem gefragten Experten für die Vernetzung und Integration von Automatisierungskomponenten in IT und Cloud (IIoT) als wesentlichen Bestandteil jeder Industrie 4.0 Initiative.

Connected Industry: Herr Berz, Industrie 4.0 gilt derzeit als der größte Technologie-Trend der internationalen Industrie, dabei scheint jede Branche diesen Begriff für sich selbst zu interpretieren. Was bedeutet Industrie 4.0 denn nun wirklich?

Eigentlich ist dies ganz einfach zu erklären. Wir sprechen hier von der vierten industriellen Revolution. Und wenn man von „Revolution“ spricht, bedeutet dies einen grundlegenden Umbruch in der industriellen Fertigung. Daraus folgt logischerweise, dass Firmen, die sich nicht damit beschäftigen, Gefahr laufen von der Bildfläche zu verschwinden.

Nun ist Industrie 4.0 aber ein sehr allgemeiner Überbegriff, der eben nur diesen technologischen Umbruch beschreibt. Was dies im Einzelnen für meine Branche, für mein Unternehmen bedeutet lässt sich leider nicht in ein paar Sätzen formulieren.

Was aber ganz klar zu identifizieren ist, ist die treibende Kraft dieser Revolution: Bei der ersten industriellen Revolution war die Erfindung der Dampfmaschine die treibende Kraft. Der „Dampf“ der vierten industriellen Revolution sind ganz einfach „Daten“. Egal was meine Firma produziert, wenn ich „Industrie 4.0“ umsetzen möchte, dreht sich alles um das Erfassen, Verteilen, Kontrollieren und Analysieren von Daten.

Connected Industry: Ist der Begriff „Industrie 4.0“ wirklich treffend und zukunftsfähig?

Durch die hohe Abstraktheit des Begriffes lässt er viel Interpretationsspielraum, dass nutzen geschickte Marketingstrategen um jedem einzelnen Produkt dieses Label aufdrucken zu können. Innerhalb von Industrie 4.0 gibt es aber eine Menge Disziplinen, die wesentlich treffender sind, und an die sich Firmen viel eher ‚herantrauen‘. Dazu gehören zum Beispiel die „Cyber Physical Systems“, die „Vernetzte Fabrik“ und das „Industrielle Internet der Dinge (IIoT)“.

Connected Industry: Das Konzept vom Internet der Dinge scheint ein wesentlicher Kern der Industrie 4.0 zu sein, ist eine Anbindung an das Internet unbedingt notwendig?

Das Internet der Dinge ist in der Tat eine der wohl revolutionärsten Technologien dieser Zeit. Auch hier dreht sich alles um Daten und Ihre Verwendung. Im Consumer-Markt geht der Trend ganz klar und unaufhaltsam zur Verlagerung von Datenspeichern in die Cloud, also ins Internet. Da das Internet heute fast überall verfügbar ist, macht dies auch unbedingt Sinn. Im industriellen Sektor ist das in vielen Fällen nicht erwünscht und auch nicht notwendig. Den Nutzen, der sich aus meinen Daten ableiten lässt, kann ich auch innerhalb meines eigenen, kontrollierten Netzwerkes erzielen.
Hier sehen schon wir wie komplex und unterschiedlich das Thema in den verschiedenen industriellen Märkten ist.

Connected Industry: Welche Anwendungsszenarien in der Produktion und Logistik werden mit den M2M-Technologien heute schon umsetzbar?

Durch die intelligente Verwendung produktionsrelevanter Daten lassen sich viele Wertpotenziale ausschöpfen. Angefangen von voreilender Wartung, über effizientere Produktionsplanung und optimiertem Ressourceneinsatz, bis hin zur intelligenten Fertigung von individualisierten Massenprodukten. Die Technologien hierzu sind vorhanden, es geht nur darum diese mit anderen Technologien zu verbinden und nutzbar zu machen.

Connected Industry: Sollte die Vernetzung der Maschinen und Anlagen eher zentral oder dezentral gestaltet sein?

Sie sollte vor allen Dingen einheitlich sein. Der „Datenschatz“ lässt sich nur heben, wenn alle Daten an einem Punkt zusammenlaufen und als Gesamtheit nutzbar sind. Ein Datenpunkt alleine ist wertlos. Genauso wenig wie eine Umfrage nicht repräsentativ sein kann, wenn ich nur 3 Leute befragt habe…

Aber um die Frage zu beantworten: Ganz klar dezentral. Die wachsenden Datenströme müssen an dezentraler Stelle gefiltert und gesteuert werden, ansonsten ist das System nicht beherrschbar und auch zu fehleranfällig.

Connected Industry: Wie kann man sich das technisch vorstellen?

Alle Daten meiner Maschinen, Sensoren und Energiezähler, sowie sonstiger relevanter Quellen müssen auf eine gemeinsame „Sprache“ sowie ein gemeinsames Datenformat gebracht werden. Erst dann können diese Daten mit der IT-Welt verbunden werden, und erst dann erschließen sich mir die Potenziale von „Industrie 4.0“, durch die Verbindung mit Kunden- und Lieferantendaten oder durch Big Data – Analytics. Dezentrale Datenmanager bilden hierbei die Schnittstellen zwischen Automatisierung und IT. Dort findet nicht nur die Übersetzung statt, sondern auch Vorverarbeitung, Filterung, Überwachung und Pufferung.

Connected Industry: Was sind typische Fehler, die vermieden werden sollten?

Es gibt tatsächlich ein paar „Klassiker“. Hier die Top 4:

  • Zu viele Daten: Eine Maschine produziert wesentlich mehr Daten als sinnvoll zu nutzen wären. Man sollte sich zunächst auf die wichtigsten Daten beschränken und den Rest ausblenden, sonst drohen Chaos und Performanceverluste.
  • Zu individuelle Vernetzung: Jede Maschine wird mit einem spezifischen Gateway angebunden, mit dem Resultat eines unüberschaubaren, und nicht beherrschbaren Datenchaos.
  • Zu einfache Vernetzung: Die Maschinen werden nicht über einen Datenmanager, sondern über einfache Gateways angebunden. Dadurch steigt die Komplexität in der Zentraleinheit und somit des Gesamtsystems.
  • Zu unflexible Anbindung: Das Datenbedürfnis bei einer Industrie 4.0 Umsetzung ändert sich in immer kürzeren Intervallen. Systeme die nicht an die Bedürfnisse angepasst werden können, sind eher hinderlich als hilfreich.

Connected Industry: Wie könnten Unternehmen am einfachsten Einsteigen in die Vernetzung? Was wäre der erste Schritt?

Der erste Schritt ist immer eine Bestandsaufnahme. Welche Daten können in meinem Betrieb eine zentrale Rolle spielen? Woraus besteht mein „Datenschatz“? Welche Schnittstellen habe ich zur Verfügung um diese Daten abzugreifen?

Und daraus ergeben sich dann schon die weiteren Schritte, bei denen neben der technischen Lösung auch der Sicherheitsaspekt und das eigene Personal mit einbezogen werden muss.
Für die technische Umsetzung gibt es tatsächlich heute schon offene, flexible und skalierbare Lösungen. Industrie 4.0 ist keine Raketenwissenschaft, und kostet auch kein Vermögen wenn man zunächst einmal nur die Grundvoraussetzung für die Revolution schafft: Die vernetzte Fabrik, in der alle relevanten Daten an jeder Stelle in einem einheitlichen Format nutzbar sind.

 

Interview – Digitalisierung in der Schifffahrtsindustrie

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Interview mit Dr. Michael Lontke von Hamburg Süd über die Bedeutung der Digitalisierung in der Schifffahrtsindustrie

dr-michael-lontkeDr. Michael Lontke ist Global Head of Information Technology & Organization bei der Hamburg Südamerikanische Dampfschifffahrts-Gesellschaft KG, ein Unternehmen der Oetker-Gruppe. Seit April 2006 verantwortet er die weltweite IT der Hamburg Süd. Die IT-Verantwortung umfasst sowohl die IT-Strategie, das Demand- und Supply-Management als auch den weltweiten Betrieb der IT-Systeme. Neben der ITVerantwortung, ist Dr. Lontke auch für Teile des Organisationsmanagements verantwortlich. Zuvor war Dr. Lontke über 11 Jahre bei einem führenden globalen Nahrungsmittelkonzern beschäftigt. 

Connected Industry: Herr Dr. Lontke, welcher Weg hat Sie bis an die Spitze von Hamburg Süd geführt?

Schon parallel zu meinem Studium hatte ich die Möglichkeit Informatik in praktischen Projekten umzusetzen und die Vorteile der Automatisierung kennenzulernen.

Ich hatte danach viele verschiedene Verantwortungen in IT-Organisation bis hin zu globalen Rollouts von Logistik-Templates, so hatte ich auch das Interesse einmal die IT ganzheitlich zu verantworten. Bei Hamburg Süd hat dies 2006 geklappt und seitdem konnten viele große Transformationen erfolgreich abgeschlossen werden.

Connected Industry: Wie präsent ist die Digitalisierung in der Schifffahrtsindustrie gegenwärtig?

Im Rahmen meiner Promotion beschäftigte ich mich mit Algorithmen im Bereich der Künstlichen Intelligenz, der Genetik sowie klassischen Operations Research. Damals sprach man zwar noch nicht von disruptiven Geschäftsmodellen, aber das Potential dieser Algorithmen war erkennbar. Kombiniert mit dem mooreschen Gesetz des exponentiellen Wachstums der Rechenleistungen stehen wir heute genau vor diesen neuen Möglichkeiten, die unsere Welt radikal verändern.

Die Digitalisierung der Schifffahrt steht noch ganz am Anfang. Doch diejenigen, die in der Lage sind, ihre globalen Prozesse zu kennen und zu standardisieren, werden die Gewinner bei der Automatisierung und Digitalisierung sein.

Dabei muss man verstehen welche Prozesse man digitalisieren möchte, denn Schifffahrt ist nicht gleich Schifffahrt und die Standardisierung von Prozessen in 100 Ländern der Welt keine triviale Aufgabe.

Connected Industry: Welche Mehrwerte vermuten Sie, wenn in ihrer Industrie vermehrt Daten erhoben und rückblickend analysiert werden würden?

Ich sehe riesige Potentiale verteilt über die gesamte Wertschöpfungskette. Es beginnt bei der Bereitstellung von Leercontainern, Steuerung der Schiffen, der Vorhersage bei der Wartung von Komponenten oder ganzen Containern,  bis hin zum FCL oder LCL zum Kunden.

Erste Ansätze sehen wir z. B. im Hamburger Hafen, wenn entladene Container registriert werden, um Leerfahrten von Containern hin und weg vom Leerdepot zu vermeiden oder aber den Hinterlandverkehr an die Anläufe von Schiffen an die Terminals zu binden.

Die rückblickende Analyse der Daten ermöglicht es, die Algorithmen und die Vorhersagen ständig zu verbessern. Der Ausfall einer Weiche im Hamburger Hafen kann erhebliche Staus und Kosten verursachen. Die Bahn hat auf der Basis historischer Weichenausfälle Algorithmen entwickelt, welche es ermöglichen, nahezu 90 % aller Ausfälle vorherzusagen und durch Wartungsmaßnahmen zu vermeiden.

Connected Industry: In der Logistik spielt die Zeit eine entscheidende Rolle. Daher dürfte der größte Benefit vermutlich in der Bereitstellung und Analyse von Daten in nahezu Echtzeit liegen?

Ich denke es gibt unterschiedliche Szenarien, aber sicher ist, dass die Bereitstellung von Daten sowie deren intelligente Analyse in Echtzeit auf der Basis des mooreschen Gesetzes einen Quantensprung in Richtung Digitalisierung darstellt. In einigen Jahren wird man Rechner für 1000 $ bauen können, die so leistungsfähig wie der Mensch sind.

Einige Containerreedereien sind dazu übergegangen eine zentrale Steuerung ihrer Schiffe in Kontrollzentren vorzunehmen. Hier sitzen Experten und u.a. auch Kapitäne, die den Verlauf der einzelnen Routen beobachten und in Abstimmung mit dem jeweiligen Kapitän Korrekturen vornehmen.  Ich kann mir hier viel mehr Unterstützung vorstellen. Warum fahren Schiffe nach Zeitplänen, wenn doch aufgrund der Datenlage klar ist, dass am geplanten Terminalanlauf Stau ist? Durch das rechtzeitige Anpassen der Geschwindigkeit kann Bunker eingespart und so die CO2-Belastung reduziert werden.

Connected Industry: Um den digitalen Wandel in der Schifffahrtsindustrie zu vollziehen, was wären Ihrer Meinung nach die nächsten wichtigen Schritte?

Zunächst einmal ein kultureller Wandel: Im angelsächsischen Sprachraum gibt es viel eher die Bereitschaft auch mal etwas auszuprobieren und Misserfolge zu akzeptieren. Nicht jedes Projekt liefert die erwarteten Erfolge, aber hatte man die richtige Idee, könnten ganze Geschäftsfelder verändert oder gar disruptiv ganze Märkte neu sortiert werden. Hierfür ist es erforderlich, im IT-Budget Raum für das „Ausprobieren“ zu lassen.

Natürlich ist es auch wichtig, die Möglichkeiten bei der Digitalisierung in den Unternehmen von der Geschäftsführung bis hin zu den leitenden Angestellten anhand von Beispielen bekannt zu machen. Sicher ist dies nicht das alleinige Thema der CIO’s in den Unternehmen, doch hier kann der CIO seiner Rolle als Business Enabler gerecht werden.

Daher sind Interviews wie dieses oder aber Vorträge und Veranstaltungen, zugeschnitten auf die jeweiligen Fachverantwortlichen, ein wichtiger Multiplikator.