Boris Karkowski: Sie waren die ersten, die mit einem vierstufigen Modell den Weg zur Smart Factory modelliert haben. Und jetzt haben die Fertigungs-IT-Vordenker von MPDV mit dem "Smart Factory Hive" einen Ansatz entwickelt, der die Automatisierungspyramide in die Zeit der Industrie 4.0 überführt und mit einem vielschichtigen Wabenmodell – wie ein Bienenstock, englisch Hive – eine der großen Schwächen der Automatisierungspyramide behebt: Die optimale Abbildung neuer IT-Architekturen. Was sich MPDV genau beim Hive gedacht hat, erfahren Se jetzt. Herzlich willkommen zur neuesten Ausgabe des Podcasts "Factory Rock – Die Zukunft der Fertigung im Takt". Mein Name ist Boris Karkowski und heute spreche ich mit Markus Diesner, Principal Marketing Communications, und Peter Hofmann, Manager Innovation, über den Smart Factory Hive. Beide arbeiten bei MPDV, dem erfolgreichen Marktführer und Innovationsführer für IT-Lösungen in der Fertigung. Herzlich willkommen Herr Diesner, Herzlich willkommen Herr Homann, schön, dass Sie dabei sind.
Markus Diesner: Dankeschön. Hallo.
Peter Hofmann: Hallo und guten Tag.
Boris Karkowski: Herr Hofmann, ich hatte es in der Anmoderation gerade eben schon angesprochen: Ist die Automatisierungspyramide in Zeiten der Smart Factory überholt? Und wenn ja, was wäre besser?
Peter Hofmann: Ja, überholt oder so, dass sie tot wäre, das hat man jetzt leider schon öfters am Markt gehört oder in Stimmen gehört. Tatsächlich, wenn man so die aktuellen Trends und Gegebenheiten der Smart Factory dagegen hält, merkt man schon, dass die Automatisierungspyramide etwas Staub angesetzt hat. Wir haben uns da bei der MPDV Gedanken dazu gemacht, wie wir denn auch unsere aktuellen Konzepte mit Integrationsplattformen und Vernetzung unterbekommen können und haben uns dazu den Smart Factory Hive überlegt.
Boris Karkowski: Smart Factory Hive so gut ist mein Englisch noch, das kann ich übersetzen quasi in Bienenstock. Wie habe ich mir das vorzustellen. Gibt es da auch Waben? gibt es da eine Königin, die da in der Mitte sitzt? Wie sieht Ihr Smart Factory Hive aus?
Peter Hofmann: Ja, tatsächlich kann man es sich ganz gut ableiten vom Bienenstock. Es gibt vier Ebenen, auf denen die Smart Factory verteilt ist, verschiedene Aufgabenstellungen verteilt sind. Wir fangen ganz unten an mit dem Shopfloor, so ähnlich wie auch in der Automatisierungspyramide, aber wechseln dann quasi nicht in verschiedenen IT-Systemen hin und her, sondern gehen dann in die nächste Schicht, in die Integrationsschicht oben drüber in der dritten Schicht haben wir die Applikationsschicht oder die Anwendungen. Und ganz oben sehen wir die Nutzer, die verschiedenen Nutzergruppen in einer weiteren Schicht.
Boris Karkowski: Da habe ich jetzt eine grobe Vorstellung. Aber vielleicht können Sie doch noch mal ein bisschen auf die einzelnen Schichten eingehen und dann gibt es da irgendwo Waben? Und welche Bedeutung haben die dann da?
Peter Hofmann: Ja, gerne natürlich. Also ganz unten in der Datenschicht oder in der Shopfloor-Schicht sehen wir die verschiedenen Datenquellen im Shopfloor in der Fertigung. Sprich wir haben da Maschinen, wir haben Assets, die irgendwelche Maschinendaten oder Fertigungsdaten produzieren. Wir haben verschiedene Protokolle und Sensoren, wir haben IoT-Netzwerke. Und diese verschiedenen Teilnehmer im Shopfloor, die Datenquellen darstellen, haben wir quasi in einer Netzstruktur in einer Wabenstruktur im Smart Factory Hive in der untersten Ebene abgebildet und das wäre dann quasi schon die erste Ebene; das heißt des Bienenstocks. Und in der nächsten Schicht, in der Integrationsschicht geht es darum, diese Daten irgendwo miteinander zusammenzuführen und anderen Anwendungen bereitstellen zu können, beziehungsweise eben auch die Integration zu anderen Anwendungen bereitzustellen, wie zum Beispiel zu einem ERP. Und da haben wir eine sehr, sehr große Wabe, sozusagen bei uns im Unternehmen mit der MIP, mit der Manufacturing Integration Plattform, die eine Datendrehscheibe für die Fertigung darstellt, in der die Daten aus anderen IT-Systemen wie zum Beispiel ERP gesammelt werden. Aber auch die Daten aus dem Shopfloor gesammelt werden und zusammengeführt werden und wiederum dann den Anwendungen in der dritten Schicht, die oben drüber liegt, bereitgestellt werden. Das können dann zum Beispiel Daten für eine OEE-App, eine Kennzahlen-App sein. OEE, das steht für Overall Equipment Effectiveness. Da haben wir aber auch die klassischen MES-Anwendungen, so nenne ich sie jetzt mal, die man aus der Automatisierungspyramidenzeit noch kennt, wie zum Beispiel eine MDE, eine Maschinendatenerfassung oder eine Betriebsdatenerfassung. Und schlussendlich werden diese Anwendungen Nutzergruppen bereitgestellt, die oben drüber liegen, ganz in der obersten Schicht und ebenfalls eine Art Wabenstruktur darstellen. Und das sind zum Beispiel der IT Leiter, das ist der Fertigungsleiter, das ist der Werker an der Maschine, es ist der Qualitätsbeauftragte. Und diese Anwender haben alle andere Anwendungen oder alle andere Anforderungen an die Smart Factory und dementsprechend auch ein anderes Set an Anwendungen, die sie für die Smart Factory benötigen. So kriegen wir quasi auf jeder Ebene eine Art Netzwerkstruktur in diesem Hive zustande, die wir als Wabenstruktur darstellen. Und so kam quasi der Gedanke: Das sieht aus wie ein Bienenstock und das ist der Smart Factory Hive.
Boris Karkowski: Herr Hofmann, der Hive, wenn ich das richtig verstehe, das ist ja jetzt nicht so ein Produkt, das ich kaufen kann bei MPDV, sondern das ist eben eher ein Modell zur Orientierung, wie ich meine IT ausrichte. Wenn sie trotzdem vielleicht sagen können, was sind denn da die Vorteile des Hives gegenüber der Pyramide. Was macht der Hive vielleicht auch einfacher oder möglich, was vorher nicht ging?
Peter Hofmann: Ja, ich habe es eingangs schon gesagt, die Automatisierungspyramide schafft es heutzutage nicht mehr, der hochgradigen Vernetzung unter den IT-Anwendungen irgendwo Rechnung zu tragen. Die Automatisierungspyramide war streng hierarchisch angeordnet, sprich man hat unten die Daten von den Maschinen, die haben ihre Daten an ein SCADA-System oder vielleicht direkt an ein MES-System geliefert und das MES-System hat mit dem ERP geredet und zwischen den Schichten gab es nur eben einen Kommunikationsaustausch an benachbarte Schichten aber nicht kreuz und quer, so wie es heutzutage quasi schon üblich ist, dass ein ERP vielleicht auch mal direkt mit dem Shopfloor irgendwo Daten abgreift. Und diese hochgradigen Vernetzungen tragen wir quasi mit dem Integrationslayer in dem Smart Factory Hive Rechnung. Dadurch, dass hier alle gleichberechtigt sind, alle Anwendungen gleichberechtigt sind und auch eine, ja eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen zum Beispiel einer Integrationsplattform wie der MIP zustande kommt, ist es wesentlich leichter, diese neuen Gegebenheiten irgendwo abzubilden.
Boris Karkowski: Also, Herr Diesner, die Theorie hab ich jetzt glaube ich verstanden. Ich verstehe auch den Vorteil gegenüber diesen anderen Netzwerkdarstellungen, wo ich irgendwie das Gefühl habe, alles ist mit allem verbunden und eine richtige Struktur finde ich nicht, da ist so ein Hive für mich schon mal deutlich klarer. Trotzdem, helfen Sie mir noch mal ein bisschen. Machen wir mal das konkret in der Anwendung. Ich habe einen, der die Fertigung plant beispielsweise. Wie geht der vor in einer Hive-Struktur?
Markus Diesner: Also, in der Hive-Struktur würden wir den Fertigungsplaner als Person, als Anwender natürlich auf der User Groups Ebene, also auf der ganz oberen Ebene finden, mit seinen benachbarten Abteilungen, aber auch mit den Werkern. Jeder dieser Anwender hat seine eigene Anwendungen, also Applications; in dem Fertigungsplaner-Fall wäre das sein Planungstool, vielleicht aber auch ein System, mit dem er nachschlagen kann, welche Ressourcen er überhaupt hat, welche Wartungen gerade anstehen und so weiter. So dieses Planungstool, braucht ja Daten. Diese Daten bekommt es im Falle einer Architektur gemäß dem Smart Factory Hive aus dem Integration-Layer und das hat den ersten Vorteil, dass ich hier Daten aus verschiedenen Quellen auf dem Integration-Layer konsolidieren kann, zusammenziehen kann und dann am Stück quasi dieser Planungsanwendung zur Verfügung stellen kann. Konkret würde das bedeuten, nicht nur die Verfügbarkeit der Maschinen, sondern auch die Werkzeuge, die ich habe, Materialverfügbarkeit, Energie, Personal, Planung, das könnte alles in einer Anwendung stattfinden und der müsste die Daten nur aus der Integrationsebene ziehen und nicht 50 Schnittstellen an jeweils andere Systeme haben.
Boris Karkowski: Was hält denn viele Unternehmen heute in der Praxis davon ab, das schon genauso umzusetzen?
Markus Diesner: Das ist eine ganze Menge an Bestandssystemen. Die grüne Wiese gibt es in der Industrie ja eigentlich nicht. Da sind gewachsene Strukturen, da sind teilweise Anwendungen noch aus den 80er-Jahren mit drinnen, die proprietär miteinander kommunizieren. Die Maschinen haben unterschiedliches Alter und es gibt immer schon ein Stück IT, was irgendwo funktioniert und was so stark an den eigentlichen Bedarf angepasst ist, dass es nicht mehr als Standard gelten kann und auch nicht einfach ausgetauscht werden kann. Und da ist natürlich die Frage, wie gehe ich mit so einer Bestandslösung um. Ja, wenn das bereits mit meinem MES-System spricht, dann möchte ich ja nicht diese Schnittstelle verändern, weil sie kennen es ja selber: Never touch the running system. Veränderungen bieten auch Risiken und vor diesem Risiko der Veränderung haben viele Angst. Nichtsdestotrotz gibt es natürlich Vorteile, auf diese neue Architektur zu wechseln.
Boris Karkowski: Herr Hofmann, Jetzt haben wir gehört, was der Hive alles kann und das klingt auch sehr überzeugend; aber man Hand aufs Herz, gibt es auch was, was er nicht so gut kann, wo man vielleicht auch sagt, das kann die Pyramide besser?
Peter Hofmann: Ja, die Automatisierungspyramide, die hatte einen großen Vorteil und das war, dass sie die Aufgabenverteilung der verschiedenen IT-Systeme in der Smart Factory oder in der Fertigungs-IT deutlich besser darstellen konnte. Wir haben ja die verschiedenen Ebenen in der Pyramide für den Shopfloor, für das SCADA-System, für das MES, für das ERP, und das konnte sie relativ gut darstellen. Was der Smart Factory Hive dafür deutlich besser kann, ist eben dieser Vernetzungsgedanke, diesem Rechnung zu tragen. Das kann die Automatisierungspyramide an der Stelle nicht leisten.
Boris Karkowski: Sehr schön, Herr Diesner. Wir sind leider schon fast am Ende der Zeit, trotzdem noch mal ganz kurz zum Abschluss die Frage jetzt für alle Zuhörerinnen und Zuhörer, die sagen, der Hive, das ist spannend, das interessiert mich und MPDV sind ja auch die Erfinder des Hive. Da frag ich doch mal an und sage, was muss ich denn jetzt machen, damit ich in so eine Hive-Struktur reinkommen kann? Was sind denn da die ersten Schritte? Also, was ist der erste Baustein?
Markus Diesner: Also zentraler und damit auch wichtigster Baustein im Smart Factory Hive ist die Integrationsplattform. Das Denken in Plattformen in diesem 'Ja ich hab eine Stelle, wo meine ganzen Daten liegen und eine Schnittstelle zu jedem System'– das ist essenziell. Dadurch muss ich natürlich schauen, wie bekomme ich denn alle Daten dorthin? Kann ich alle meine Erfassungsprozesse aus dem Shopfloor dorthin lenken? Binde ich mein ERP dann nicht mehr an jedes Einzelsystem, also ans MES, an die Konstruktion, an die Qualität an, sondern nur noch an die die Plattform? Die Plattform ist das zentrale Element und damit sollte man anfangen. Das Denken in Plattformen ist zentral.
Boris Karkowski: Das steht ganz am Anfang, sehr schön. Herr Hofmann, Herr Diesner, vielen, vielen Dank für die Vorstellung dieses innovativen Ansatzes.
Markus Diesner: Sehr gerne.
Boris Karkowski: Schön, dass Sie dabei waren.
Peter Hofmann: Wir danken Ihnen. Vielen Dank.
Boris Karkowski: Gerne. Ja, liebe Zuhörerinnen und Zuhörer, Sie merken bei unseren Factory Rock Podcast kann man, ob Einsteiger oder auch schon Fertigungs-IT-Fortgeschrittener immer vieles noch dazulernen. Darum abonnieren Sie uns gerne, um keine weitere Folge zu verpassen.