Der digitale Schatten in der Fertigung: Welches Potenzial bietet die Datenflut für die Produktionsplanung?

von Stipo Nad
Schatten in Daten

Jeder von uns hinterlässt tagtäglich einen digitalen Schatten, gewollt oder ungewollt. Ob bei der Nutzung von Kreditkarte oder Mobiltelefon, der Versichertenkarte oder der Suche im Internet - ein Schatten aus Daten entsteht. So sitzen Google und Co heute bereits auf einem wahren Datenschatz. Dementsprechend können diese Daten natürlich analysiert werden und Prognosen und Analysen über unser Verhalten umgesetzt werden.

Mit der Expansion des Internets der Dinge wird sich der digitale Schatten in den nächsten Jahren stark ausweiten und die generierte Datenmenge ansteigen. Bereits dieses Jahr sollen laut Gartner 8,4 Milliarden „Smart Things“ weltweit im Einsatz sein, das sind 31 Prozent mehr als im Vorjahr. Im Jahr 2020 sollen es bereits 20,4 Milliarden sein. Folglich wächst auch das Datenvolumen stark. Laut einer Umfrage des Beratungsunternehmens Sopra Steria Consulting wurden im Jahr 2016 ganze 9000 Exabyte Daten erzeugt. Dieses Datenvolumen soll sich zufolge der Studie bis 2020 auf etwa 40.000 Exabyte vervierfachen. Zum Vergleich: Im Jahr 1997 wurde die erzeugte Datenmenge auf 12 Exabyte beziffert.

Auch in der Produktion hinterlassen Maschinen und Produkte im Zuge der Industrie 4.0 zunehmend digitale Spuren in Form von Daten. Im Gegensatz zu den Daten, die wir tagtäglich mehr oder weniger unfreiwillig produzieren, sollten die Daten in der Produktion zielgerichtet genutzt werden. Anstatt diese nur zur Kenntnis zu nehmen, sollten sie ganz bewusst für Verbesserungen der Prozesse aus ihrem Schattendasein herausgeholt werden.

Der digitale Schatten in der Industrie 4.0

Im Zuge der Industrie 4.0 ermöglicht der digitale Schatten vielfältige Analysen und Prognosen. Beispielsweise kann die Produktion die vorhandenen Daten aus der Produktion nutzen, die bereits im MES- und APS-System erzeugt wurden, um Auswertungen für eine Mustererkennung zu nutzen. Dank dieser Muster kann man dann prognostizieren, was in den nächsten Stunden, Tagen oder Wochen in der Produktion passieren wird.

Laut Professor Günther Schuh, Direktor des WZL der RWTH Aachen, erlaubt der digitale Schatten außerdem ein „hinreichend genaues“ Abbild der relevanten Daten in der Produktion, der Entwicklung und angrenzender Bereiche mit dem Zweck, eine echtzeitfähige Auswertungsbasis zu schaffen. Dafür könnte man von den Daten des MES- oder ERP-Systems ausgehen und diese noch durch weitere Daten anreichern. Informationen wie beispielsweise die Geo-Position von Arbeitsteilen, die derzeit nicht in den ERP-Systemen abgebildet werden, würden die Auswertung kompensieren.

Basierend auf dem digitalen Schatten die Produktionsplanung optimieren

Die Analyse des digitalen Schattens alleine optimiert die Produktion noch nicht. Dafür ist zusätzlich eine intelligente Planung nötig. Lösungsalgorithmen können hier unterstützen, die Planung nicht nur langfristig, sondern auch bei kurzfristigen Änderungen wie sie in der Produktionsplanung des Maschinen- und Anlagenbaus üblich sind, zu optimieren.

Denn trotz langjähriger Branchenerfahrung, Spezialwissen und oftmals Technologieführung ist es für deutsche Produzenten von Komponenten, Maschinen und Anlagen oft schwer, ihre Fertigung termintreu und gleichzeitig wirtschaftlich sowie kostengünstig zu gestalten. Die speziellen Produkte verlangen eine präzise, und intelligente Fertigungsplanung. Aufgrund von Wettbewerbs- und Kostendruck scheinen die komplexen Fertigungsprozesse aber neben der Herausforderung einer Industrie im Wandel oft nicht planbar. Mit Hilfe von intelligenten Optimierungsverfahren auf Basis des digitalen Schattens kann auch die Produktion des komplexesten Produktes transparent und planbar gemacht werden. Durch die Visualisierung und Zusammenführung der Daten sowie einer anschließenden Optimierung kann der Maschinen- und Anlagenbau die Datenfluten möglichst effizient für seinen Erfolg nutzen. Welche Möglichkeiten sich in Zukunft für die Produktion durch die Ausbreitung des Internets der Dinge bieten, ist zurzeit noch nicht absehbar. Dass ein großes Potenzial in dieser Entwicklung liegt, ist aber sicher.

Fazit

Der digitale Schatten wirft die generelle Frage auf, wie eine grundlegend neue Form der Interaktion von Mensch und Maschine sowie Maschine und Maschine die Produktion und ebenso die vor- und nachgelagerte Logistik beeinflussen wird. Das Wachstum des Internets der Dinge und das damit einhergehende steigende Datenvolumen durch intelligente Dinge wie Smart Devices und Wearables sorgen für diesen rasanten Anstieg. Daher sollten Unternehmen versuchen, die Datenmassen und den digitalen Schatten erfolgreich für sich zu nutzen. Gerade im Maschinen- und Anlagenbau ist es in Zeiten von Industrie 4.0 wichtig, die Digitalisierung nicht zu verschlafen und sich auf die Anforderungen der Industrie rechtzeitig einzustellen. Eine gezielte Datenverarbeitung und –analyse deckt Risiken sowie Chancen auf und kann den digitalen Schatten vielversprechend für die Planung optimierter Prozesse nutzen. So werfen die Daten ihre Schatten in der Fertigung nur noch für Termintreue und zufriedene Kunden voraus.

Wie nutzen Sie den digitalen Schatten in der Produktion?



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Über den Autor

  • Stipo Nad

    Stipo Nad ist seit 2001 bei INFORM tätig und beschäftigt sich hauptsächlich mit den Themenschwerpunkten Advanced Planning & Scheduling, Produktionsplanung sowie Business Intelligence.

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