Viele Maschinenbauer entwickeln sich vermehrt zu integrierten Hardware-Software-Dienstleistern. Dies gilt auch für die Holzindustrie, wie das Beispiel von EWD zeigt, das zusammen mit Logicline eine KPI-App für seine Maschinen entwickelt hat.
Esterer WD (EWD), ein Maschinen- und Anlagenbauer für Sägewerke ist überzeugt: Sägewerke brauchen eine Lösung, mit der sie schnell und unkompliziert auf die relevanten Daten zugreifen können. Früher als viele Marktbegleiter hat EWD erkannt, dass eine moderne Holzindustrie auf digitale Prozesse und Lösungen nicht verzichten kann. Daher begann der Maschinen- und Anlagenbauer, sein Produktportfolio um digitale Angebote und Services zu erweitern. Dies begann mit Echtzeitdaten zur Steuerung und Optimierung der Produktion und Logistik im Sägewerk. Mittels einer mobilen KPI-App lassen sich diese Daten nun auch einfacher erfassen und auswerten.
Wie der Maschinenbauer zum Digitalpionier wird
Entwicklungen wie Industrie 4.0 und das Industrial Internet of Things (IIoT) stellen klassische Maschinen- und Anlagenbauer vor neue Herausforderungen. Konnten sie lange allein mit hochwertiger Hardware überzeugen, fordert die Digitalisierung neue Erfolgskonzepte. „Die Leistungsfähigkeit und die Flexibilität der EWD-Sägewerksanlagen erreichen wir nur durch hochwertige mechanische Lösungen, die jedoch immer aufwendigere Steuerungssysteme erfordern. Um dennoch eine einfache und sichere Bedienung zu gewährleisten und die Einarbeitung der Bediener möglichst kurz zu gestalten, sind an der Mensch-Maschine-Schnittstelle smarte und ergonomische Softwarelösungen erforderlich“, erklärt Herbert Oppenborn, Geschäftsführer bei EWD. Unternehmen müssen daher neue Fähigkeiten und Kompetenzen aufbauen, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Viele Maschinenbauer entwickeln sich deshalb immer stärker zu integrierten Hardware-Software-Dienstleistern. Denn eine ganzheitliche Digitalisierung im Sinne von Industrie 4.0 setzt voraus, dass Maschinenbetreiber zuverlässig Zugriff auf die Maschinendaten haben – von jedem Produktionsstandort aus und in Echtzeit. Dadurch können sie Produktionsanalysen durchführen und auch die Qualität, Effizienz und Verfügbarkeit verbessern. Allerdings sieht die Realität jedoch oft anders aus.
Auch bei EWD war es vor der Einführung der KPI-App EWD Connect weder dem Hersteller noch dem Anwender der Maschine möglich, diese Kennzahlen einzusehen. Für EWD ist daher klar: Sägewerke brauchen eine Lösung, mit der sie schnell und unkompliziert auf relevante Daten zugreifen können. Eine umfassende Sicht auf die Daten der gesamten Lieferkette setzt jedoch voraus, dass Informationen aus vormals isolierten Datenbanken miteinander verknüpft werden müssen. Neben Funktionalität sollte dabei auch Wert auf eine ansprechende und benutzerfreundliche Aufbereitung gelegt werden.
KPI-App zeigt alle Kennzahlen auf einen Blick
Gemeinsam mit logicline entwickelte EWD eine App, die die wichtigsten Kennzahlen oder „Key Perforamce Indicators“ (KPIs) auf einen Blick darstellt. Dies geschieht auf dem Smartphone in Form eines Dashboards. Die Umsetzung erfolgte zügig mit Hilfe von assets360. Durch das flexible Baukasten-System können Anwender spezifische Funktionen schnell und flexibel umsetzen und die User Experience individuell gestalten.
Um die Verwaltung der Anwendung für EWD möglichst unkompliziert zu machen, verwendet die App eine zentrale IoT-Cloud als Backend. Der Vorteil: Im Hintergrund braucht es keinen separaten Server. Die Entscheidung fiel auf Cumulocity IoT, eine Cloud-Plattform der Software AG. Diese ist auf die Entwicklung und den Betrieb von IoT-Anwendungen ausgerichtet und bildet beispielsweise einen Grundstein der Siemens Mindsphere. Es wurde ein Webservice entwickelt, der die App mit der Cloud-Plattform verbindet. Gleichzeitig stellt eine API fachliche Anforderungen wie Benutzer-Berechtigungen, App-Einstellungen oder Berechnungen zur Verfügung. Im Frontend wird die Anwendung als hybride mobile App realisiert: Sie lässt sich im Browser sowie als App auf dem Smartphone einsetzen. Da sie auf derselben Cloud-Plattform als Microservice läuft, muss sich der Anwender weder um die Plattform noch um Infrastruktur oder Netzwerk kümmern. Auch gibt es keine Berührungspunkte mit der Datenbank-Verwaltung.
Schrittweise Umsetzung und Ausbau der KPI-App
Die KPI-App erfüllt mehrere Anforderungen: In der ersten Umsetzungsphase bietet sie dem Anlagenbetreiber und EWD die Übersicht über die Verfügbarkeit und Performance der Anlagen. Dabei ist das Dashboard anpassbar: Anwender können es aus Bausteinen zusammenstellen und Widgets nach den gewünschten Kennzahlen konfigurieren. Um einen optimalen Betrieb der App zu gewährleisten, berechnet ein Edge-Modul KPIs wie Verfügbarkeit oder Durchsatz. Diese maschinennahe Verarbeitung der Daten reduziert den Traffic in der Cloud. Ein weiterer Vorteil: Die Dashboard-Lösung vereinfacht Updates und Wartungsarbeiten sowie die initiale Installation. Durch die Auswertung der Maschinendaten ist auch der Weg zu einer vorausschauenden Instandhaltung geebnet, und da EWD einen Remote-Zugriff auf die Anlagen hat, kann der Maschinenbauer eine Fernwartung durchführen. Für die Anlagenbetreiber bedeutet das: weniger Ausfallzeiten und eine höhere Effizienz der Maschinen. Auf diese Art stellt die KPI-App viele Funktionen bereit: die geplante und die tatsächliche Einschnittmenge zeigen, ob ein Produktionsziel erreicht wird; die Darstellung der Anlagenverfügbarkeit gibt Auskunft über die Zuverlässigkeit und Produktivität; die übersichtliche Aufbereitung der erfassten Stillstandsursachen liefert bestehende Potenziale auf einen Blick.
Wie die App entstand: Von der Bedürfnisanalyse zur operativen Umsetzung
Die Flexibilität des assets360-Baukastens ermöglicht es, für Anwender eine individuelle und passgenaue Lösung zu entwickeln. Dazu musste zunächst der Status quo und die Bedürfnisse der Branche genau eruiert werden. Im Rahmen eines Ideation-Workshops ermittelten wir gemeinsam mit EWD, welche Herausforderungen und Ziele für das Unternehmen zentral sind. Im nächsten Schritt wurden Mock-Ups erstellt, um die Kundenwünsche zu validieren und zu schärfen. Aus den gewonnenen Erkenntnissen entstand schließlich eine erste Version. Diese setzen der Maschinenbauer bei Pilotkunden ein. Der Vorteil für EWD: Auf Basis der Erfahrungen und Rückmeldungen der Pilotprojekte wurde das Produkt weiter optimiert. Die Umsetzung erfolgte in Teams und wurde in mehreren Phasen sukzessive umgesetzt. Der Kunde selbst steuert dabei den Aufgabenkatalog und entscheidet, welche Maßnahme mit welcher Priorität umgesetzt werden muss.
So optimiert die App die Produktion und verringert Stillstandzeiten
Mit der mobilen Dashboard-App ermöglicht EWD Maschinenbetreibern einen besseren Zugriff auf ihre Daten. Das Ergebnis für den Anwender: Mit den relevanten Kennzahlen verbessert sich die Informationsqualität. Das ist die Voraussetzung dafür, dass Produktionsprozesse optimiert und Stillstandzeiten vermieden werden – der Anwender spart Zeit und Kosten. Um die User-Experience für den Endanwender weiter zu verbessern, möchte EWD deshalb das digitale Angebot sukzessive erweitern. Das wird möglich dank der flexiblen und skalierbaren Architektur der App, in die neue Funktionen einfach integriert werden können. In Planung sind detaillierte Informationen zu:
- Maschinenverfügbarkeit und Ausfallzeiten: Die App gibt Auskunft, welche Maschinen in Betrieb sind, wo es Kapazitäten gibt und wie häufig und lange Maschinen stillstehen
- Produktivität auf Jahressicht: Die Ansicht bietet einen aktuellen Stand und ermöglicht es, die Produktivität kontinuierlich zu überwachen und zu steuern.
- At a glance: Der Anwender bekommt auf einen Blick eine Übersicht über auftretende Probleme und deren Häufigkeit.
Mit diesen Funktionen will EWD künftig schneller und flexibler auf Kundenbedürfnisse reagieren. Der Echtzeitzugriff auf Maschinen ermöglicht es dem Unternehmen, zu jeder installierten Maschine neue Serviceleistungen hinzuzufügen und vorhandene Funktionen zu verändern – an jedem Produktionsstandort weltweit.
