Wissen in der 4. industriellen Revolution und der damit verbundenen Digitalisierung

Das neue Informationssystem 4.0 führt die Unternehmensressourcenplanung (ERP), das Customer Relationship Management (CRM) und das Produktionsleitsystem (MES) zusammen. Die Daten der Komponenten, Maschinen und Anlagen werden so an einem zentralen Ort verwaltet und verarbeitet. Dies ermöglicht die Führung, Steuerung und Kontrolle der Wertschöpfungskette in Echtzeit.

Neben den technischen Herausforderungen der Industrie 4.0 muss die Integration und Kommunikation in der Unternehmenskultur verankert werden. Die Industrie 4.0 bringt nicht nur neue Geschäftsmodelle und -prozesse, sondern auch einen Umbruch der gesamten Arbeitswelt. Arbeitszeiten und Entlöhnungsmodelle werden sich verändern und ganze Berufssparten verändern.

Informationssystem 4.0

Das Informationssystem 4.0 ist die Grundvoraussetzung für die systematische Umsetzung der vernetzten digitalen Welt «Industrie 4.0». Das Informationssystem baut auf den heutigen Systemen zur Unternehmensressourcenplanung (ERP) und den Produktionsleitsystemen (MES) auf. Alle Informationen über Produkte, Lieferanten und Kunden werden im Informationssystem verwaltet und transparent dargestellt. Zudem erhält das Informationssystem die relevanten Daten der Anlagen, Maschinen und Komponenten in Echtzeit, um die laufende Planung und Steuerung zu optimieren.

Strategie und Informationssysteme wie ERP und CRMWeiter werden die produkt- und prozessrelevanten Daten mit den Lieferanten und Kunden laufend ausgetauscht. Dabei müssen die Unternehmen die Produkte und Prozesse vermehrt automatisch konfigurieren und den Weg in die Fertigung automatisieren.

Dazu benötigt das Informationssystem eine leistungsfähige und offene Software-Architektur mit einer flexiblen Prozessführung und Entwicklungsperspektiven für die Zukunft. Unterschiedliche Subsysteme wie CRM, die bisher als Inselprodukte und oftmals nur über Nacht synchronisiert wurden, müssen in der integrierten Informationslandschaft in Echtzeit verknüpft werden. Die ganzheitliche Betrachtung der Wertschöpfungskette eines Unternehmens wird nun zur Pflicht und kann nicht mehr als Kür eingespart werden.

Gleichzeitig müssen die Interessen, Visionen und künftige Entwicklungen der Partner in das System eingebunden werden.

Industrie 4.0

Mit der wachsenden Digitalisierung der Wirtschaft und der Gesellschaft wird der globale Markt transparenter. Der Kunde vergleicht Produkte und Preise und ist mit einem Produkt ab Stange nicht mehr zufrieden. Industrie 4.0 mit der intelligenten Fabrik im digitalen ZeitalterDadurch wird die Nachfrage atomisiert, das heisst es werden spezifischere und kleinere Einheiten eingekauft. So müssen vermehrt kundenspezifische Produkte hergestellt und zuvorkommende Dienstleistungen angeboten werden.

Die Industrie 4.0 verknüpft dazu die Produktion und die Produkte mit intelligenten Informations- und Kommunikationssystemen. Dank der Fähigkeit dieser Systeme grosse Datenmengen zu verarbeiten, der Nutzung des Internets der Dinge und der vernetzten Kommunikation wird die Fabrik intelligent und flexibel. So lassen sich mehrstufige und verteilte Fertigungsprozesse aufeinander abstimmen und werden planbar. Zudem können kundenspezifisch Einzelstücke oder Kleinserien in die Massenproduktion eingefügt werden. Durch den RFID-Chip (radio-frequency identification), welcher mittels elektromagnetischer Wellen einen Code als Identifikation aussendet, wissen die Arbeitsstationen welche Komponente als nächstes bearbeitet wird und rüsten sich selbständig um. Weiter liefern sie den Status zurück, womit jeder Schritt überwacht und dokumentiert wird.

Mit diesen «Smart Factories» (intelligente Fabriken) sind wir nach der Dampfmaschine, dem Fliessband und der IT bei der vierten industriellen Revolution (Industrierevolution) angelangt.

Internet der Dinge

Das Internet der Dinge (IdD) bezeichnet die Vernetzung von physischen Objekten mit den Informationssystemen. Diese Objekte, sogenannte intelligente Dinge, kommunizieren über das Internet und können Aufgaben selbständig erledigen. So informiert zum Beispiel das Trinkglas im Restaurant das Personal sobald der Gast den zweitletzten Schluck getrunken hat. Im privaten Bereich werden Haushaltsgeräte wie der Kühlschrank, Unterhaltungselektronik und Kleider intelligent und unterstützen die Besitzer. In der Industrie kommunizieren vorwiegend Anlagen, Transportmittel und Maschinen mit intelligente Dingen (Smart Objects) und Sensornetzwerken mittels der sogenannten Maschine-zu-Maschine-Kommunikation (M2M). So wird die Steuerung automatisch den aktuellen Gegebenheiten und Verfügbarkeiten angepasst.

Mit einem RFID-Chip (radio-frequency-identification), welcher mittels elektromagnetischer Wellen einen Code als Identifikation aussendet, können Maschinen bereits das nächste Objekt erkennen und sich selbst umrüsten. Sollen die Dinge zu Akteuren werden und  selbst Daten verarbeiten, wie Schwellwerte zu überwachen, benötigen sie Intelligenz in der Form eines kleinen Computers. Diese Mikrocomputer werden häufig platzsparend in einem einzigen Chip als sogenanntes Ein-Chip-System aufgebaut. Da diese permanent laufen, müssen sie energiesparend, zuverlässig und möglichst wartungsfrei arbeiten.

Etwas technischer betrachtet kann man das Internet der Dinge in vier Schichten aufteilen:

Internet der Dinge1. Komponente mit Sensor
Die physische Komponente, also ein Gerät oder Bauteil, wird mit einem Sensor und dem dazugehörenden Mikrocomputer ausgerüstet. Der Mikrocomputer überwacht die Sensordaten und meldet die Daten in bestimmten Zeiträumen oder beim Überschreiten von Grenzwerten weiter.

2. Konnektivität
Diese Schicht beinhaltet die Kommunikationsteile und stellt den Zugang zum Internet, respektive dem Informationssystem, her. Sobald der Mikrocomputer also eine Meldung erstellt, leitet sie diese an das Informationssystem weiter.

3. Analyse und Auswertung
Das Informationssystem sammelt alle Daten, plausibilisiert und klassifiziert diese und stellt die ausgewerteten und aggregierten Informationen zur Verfügung.

4. Service
Die letzte Schicht stellt die digitalen Dienstleistungen zur Verfügung.

Big Data

Die Digitalisierung erzeugt bereits heute auch in Ihrem Unternehmen laufend neue Daten, angefangen bei E-Mails über Ihre Produktions- und Kundendaten bis zu Daten über die Nutzung Ihrer Produkte. Die grossen und komplexen Datenmengen bezeichnet man als «Big Data». Diese wachsenden Datenmengen sind aufgrund der Grösse schwierig zu erfassen, zu speichern, zu analysieren und zu visualisieren.

Wir zeigen Ihnen mit neuen Analyseverfahren, Werkzeugen und Methoden, wie Sie Big Data bewältigen und zu Ihrem wertvollsten Gut in der digitalen Welt machen.

Big Data PlenarIT

Die grossen Herausforderungen von Big Data sind:

  • Die Daten liegen in riesigen Mengen vor.
  • Die Daten sind unstrukturiert und ohne Zusammenhänge.
  • Die Daten fallen in einer hohen Geschwindigkeit an.
  • Die Daten müssen innert kürzester Zeit analysiert und strukturiert werden.
  • Die Richtigkeit und die korrekte Verknüpfung der Daten muss sichergestellt werden.
  • Die Anzahl der Benutzer welche die Daten benötigen steigt.

Grosse Datenmengen alleine erzeugen noch keinen Mehrwert. Erst durch die sinnvolle Verknüpfung der verschiedenen Datenquellen und der strukturierten Analyse der Daten erhalten Sie Informationen zur Steuerung Ihres Unternehmens. Diese verdeutlichen Veränderungen, zeigen die Bedürfnisse Ihrer Kunden und lassen diese besser segmentieren. Zudem unterstützt Sie Big Data bei der Entscheidungsfindung und erlaubt automatisierte Algorithmen in der Prozesssteuerung.

Big Data erfordert eine neue Denkweise und verbesserte Zusammenarbeit von IT und Business. Sie müssen von Beginn weg definieren, welche Daten Sie benötigen und wie diese verknüpft und ausgewertet werden können. Nur so erfassen Sie die richtigen Daten und können diese innert nützlicher Frist aufbereiten und Ihren Mitarbeitern strukturiert zur Verfügung stellen.

Diese Datensammlungen bergen auch Risiken. Legen Sie nur korrekte Daten an. Stellen Sie die Verfügbarkeit inklusive Backup sicher. Achten Sie auf den Datenschutz, speziell bei Persönlichkeitsprofilen.

Mitarbeiter 4.0

Die Automatisierung wird immer wichtiger, aber der Mitarbeiter bleibt auch in der Produktion das zentrale Element. Sicher werden einfache Abläufe vollständig von der Maschine übernommen, dafür benötigt es mehr Mitarbeiter in der Steuerung und Kontrolle der Abläufe. Die Mitarbeiter werden vermehrt in interdisziplinären Teams und mit unterschiedlichen Firmen, wie den Kunden oder Lieferanten, zusammenarbeiten. Die klassischen Teams und Arbeitsorte werden damit verschwinden.

Mitarbeiter 4.0 in der industriellen Revolution mit intelligenten Tools

Mit der Verstärkung der kundenspezifischen Anforderungen werden vermehrt Einzelserien hergestellt, die wiederum manuelle Eingriffe erfordern. Dazu muss der Mitarbeiter jedoch den gesamten Ablauf verstehen und die Zusammenhänge in einen Kontext bringen, um die richtigen Aktionen auszulösen.

Ein wichtiger Punkt werden dabei die Assistenzsysteme, welche dem Mitarbeiter den Zugriff auf zusätzliches Wissen ermöglicht und die Informationen in einfacher Form bereitstellen. So werden Mitarbeiter, die mit den informationstechnischen Hilfsmittel wie Smart Phone, Tablet und PC umgehen können, befähigt die richtigen Entscheide zu treffen.

Die Mitarbeiter müssen im Umgang mit den neuen Technologien schon heute geschult werden, um morgen die Funktionen effizient und vorurteilslos zu nutzen. Ein einfacher Schritt in diese Richtung stellt die Ausstattung der Mitarbeiter mit einem Smart Phone dar.

Wenn die Mitarbeiter ihr Feedback zu Produkten und Herstellvorgängen abteilungs- und hierarchieübergreifend austauschen können, werden schnell neue Ideen entwickelt und die Produktion wird auch für junge Mitarbeiter wieder interessant.

Dazu sind folgende Aktionen nötig:

  • Die Prozesse müssen transparent und für jedermann verständlich dargestellt werden.
  • Die Mitarbeiter müssen in den neuen Technologien und im Gesamtverständnis der Prozesse geschult werden.
  • Die Interaktion zwischen den Mitarbeiter muss abteilungs- und hierarchieübergreifend gefördert und unterstützt werden.
  • Neue Assistenzsysteme und Wissensplattformen müssen entwickelt und integriert werden.

Machen Sie den ersten Schritt in die Zukunft – PlenarIT zeigt Ihnen den Weg

Die schnelle Ausbreitung von identifizierbaren und intelligenten Geräten stellt eine grosse Chance für das Geschäftswachstum dar. So bietet das Internet der Dinge neue Möglichkeiten für die Kundenbindung, neue Geschäftsmodelle und tiefere Einblicke in vorhandene Prozesse und Warenflüsse. Gerne zeigen wir Ihnen, wie Sie heute schon zu allem einen Sensor und eine Verbindung hinzudenken.

Unsere erfahrenen und pragmatischen Mitarbeiter und Partner zeigen Ihnen gerne intelligente Systeme, ausgerichtete Prozesse und neue Geschäftsmodelle, um Ihren Kunden zukunftsorientierte Produkte und Dienstleitungen anzubieten.

Bitte kontaktieren Sie uns unter +41 43 543 26 00 oder über unser Kontaktformular.