Die modulare IoT-Plattform

Beispiel einer modularen IoT-Plattform in der Cloud. SAP

Beispiel einer modularen IoT-Plattform in der Cloud. SAP

Eine Lösung für die Umsetzung der Digitalisierung in der Fertigung muss durchgängig und offen sein, hinsichtlich zweier Aspekte: der beteiligten Geschäftspartner und der Architektur. Die tragenden Säulen für die Fertigung und das zugehörende Lieferantennetzwerk sind dabei der digitale Zwilling und die IoT-Plattform.

Der digitale Zwilling, wie ihn beispielsweise die Verwaltungsschale der Industrie 4.0 Plattform beschreibt, bildet die Produkte und Anlagen in einem Collaborative Asset Management ab. Das SAP Asset Intelligence Network (AIN) baut auf dem digitalen Zwilling der Verwaltungsschale auf und wird in einem Asset Registry durchgängig für weitere IoT-Applikationen verfügbar gemacht. Im AIN wird mit einer durchgängigen Architektur das Zusammenspiel von IT und OT umgesetzt: Durch den Zugriff auf Stammdaten aus den Geschäftssystemen bis hin zu den Live-Daten aus der Produktion. Dieses Zusammenspiel wird implementiert auf der Basis einer digitalen Plattform, der SAP Cloud- Plattform und dem übergreifenden Datenmanagement mit S4/HANA.

OT-Informationen nutzbar machen

Artificial Intelligence / Machine Learning, Analytics oder Blockchain Technologien werden über die SAP Leonardo IoT Foundation mit der SAP-Cloud-Plattform verwendet, um Funktionen für die Optimierung von Anlagen und Prozessen zu realisieren.

Darüber hinaus, liefert auch die Plattform Industrie 4.0 wichtige Impulse zur Standardisierung und Offenheit. Die Verwaltungsschale zur semantischen und funktionalen Beschreibung von digitalen Zwillingen, Standards zur Semantik und Kommunikation wie OPC UA und eClass oder auch Standards zum Informationsaustausch zwischen Systemen wie AutomationML ermöglichen eine gemeinsame Ausrichtung der beteiligten Implementierungspartner.

Zusammenfassend sind in einem ganzheitlichen Ansatz für eine solche IoT-Plattform und das darauf aufbauende geschäftliche Netzwerk diese Leitlinien relevant:

  • Offenheit hinsichtlich der Infrastruktur as a Service, auf der die digitale Plattform implementiert wird.
  • Offenheit für die Anlagenbetreiber, die sich mit ihrem Netzwerk von Lieferanten und Kunden beteiligen.
  • Offenheit für die einzubindenden Hersteller, die ihre Geräte im Collaborative Asset Management und im Asset Registry abbilden.
  • End-to-End-Prozesse müssen auch über Unternehmensgrenzen hinweg mit der Integration der hierfür notwendigen Anwendungen abgebildet werden.
  • Geschäftsprozesse müssen im Fokus stehen: Die Technologie dient als wichtiges Instrument, um Agilität und Innovation bei der Umsetzung der Digitalisierungsstrategie zu gewährleisten.

So wird die Basis geschaffen für neue Wertschöpfung in einem vernetzten Eco-System. Davon profitieren Anlagenbetreiber, Hersteller und Dienstleistungsanbieter gemeinsam.

Vorteile für alle Partner

Diese modular aufgebaute IoT-Architektur bietet allen Beteiligten Vorteile in zweierlei Hinsicht: Verbesserter Einsatz der Assets und wirtschaftliche Vorteile.

Für den Betreiber steht die Optimierung von bestehenden und neuen Anlagen im Vordergrund. Ein unternehmensweites Asset-Management mit der Virtualisierung seiner Assets durch die Abbildung des Lebenszyklus von der Entwicklung bis zum Betrieb bildet für den Betreiber der Assets die Basis für viele Vorteile:

Die Anlagenkapazität wird erhöht durch Optimierung der Assets und Verringerung von ungeplanten Ausfällen. So wird eine höhere OEE (Overall Equipment Effectiveness) erreicht, die wiederum ein besseres ‚Return on Assets‘ (Rendite des für die Anlage eingesetzten Kapitals) zur Folge hat. Darüber hinaus kann auch die Sicherheit des Betriebs von Anlagen unterstützt werden.

Die Betriebskosten für Wartung und Instandhaltung werden durch die Optimierung von Wartungszyklen durch vorrausschauende Wartung verringert. So ergibt sich eine bessere Planbarkeit der Instandhaltungskosten gegenüber dem Budget.

Hersteller von Geräten, Automatisierungskomponenten, Maschinen oder Robotern werden vermutlich neue Geschäftsmodelle mittels Digital Services aufbauen. Auf Basis der modularen IoT-Plattform kann er mithilfe der vertikalen Kommunikation mit seinen Geräten im Feld Daten austauschen und so neue Applikationen als Digital Services anbieten. Die Analyse von (Sensor-)Daten und Zustandsinformationen seiner Assets ist damit für den Hersteller wichtig, um seine eigene Zukunft mit Software-basierten Angeboten zu gestalten und diese Ziele zu erreichen:

Der Hersteller will verstehen an welchem Standort und in welcher Anlage seine Produkte eingesetzt sind und wie sie genutzt werden. Damit kann er den After Sales Support besser steuern, kürzere Reaktionszeiten anbieten und die Investitionen für den After Sales Support gezielter einsetzen. Für die Produktentwicklung sind die Informationen ebenfalls wesentlich, um die Nutzung zu verstehen und entsprechende Schwerpunkte in der Entwicklung zu setzen.

Für viele Hersteller fokussiert sich die Digitalisierungsstrategie auf die Weiterentwicklung vom reinen Hardware- Anbieter zum Anbieter von digitalen Produkten und Leistungen mit neuen Angeboten und neuen Geschäftsmodellen die auf Pay-per-Use oder Pay-per-Performance basieren. Hier bietet eine modulare IoT-Plattform den großen Vorteil, dass der Hersteller sich auf seine Kernkompetenzen und Know-How rund um das eigene Portfolio und dessen Anwendung konzentrieren kann. Er kann die Infrastruktur einfach nutzen und damit sogar seine eigene Plattform aufbauen, um so auch Maßnahmen zur Stärkung der Corporate Identity umzusetzen als „Connected Partner“ der Industrie.

Für Serviceanbieter ergeben sich mit Digital Services ebenfalls neue Geschäftsmöglichkeiten. Teilweise gründen Hersteller selbst eigene Serviceunternehmen als Spin-off, die sich auf die neuen Geschäftsmodelle besser fokussieren können, oder unterstützen diese durch weitere Akquisitionen.

Systemintegratoren erkennen die Chance, ihre Aufwendungen für das Engineering von Anlagen zu verringern. Auch bei Wartung und Instandhaltung der Anlagen kann der Systemintegrator nicht nur neue Angebote definieren, sondern schon beim Verkauf der Anlagenintegration präzise Zusagen hinsichtlich Verfügbarkeit und Gewährleistung besser absichern.

Wichtig für alle beteiligten Partner ist, dass die Datenhoheit über Produktionsdaten beim Anlagenbetreiber verbleibt, der diese anonymisiert oder nach anderer Absprache mit seinen Partnern für den Zugriff auf die entsprechenden Geräte oder Maschinen freigibt.

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