Object-Management-Systeme für Industrie 4.0

Laut einer Umfrage des Branchenverbands Bitkom von 2016 investierten 69 Prozent der befragten Industrieunternehmen vor allem in neue Technologien, um ihre Geschäftsprozesse zu digitalisieren. Ihre Motivation: Kosten senken, die Effizienz erhöhen und die Produktivität steigern. Dabei sollte der Blick auch über die Produktionshallen hinaus in die Büroräume der Unternehmen gehen. Denn der Digital Workplace als zentrale Informations- und Arbeitsplattform gewinnt immer mehr an Bedeutung und umfasst mehr als nur die Möglichkeit, mit einem Smartphone unterwegs E-Mails abzurufen. Vielmehr geht es darum, ein Informationsmanagement einzurichten, das darauf ausgerichtet ist, Informationen losgelöst von strukturierten Quellen wie Dokumenten bereitzustellen. Es bedarf also eines Systems, das die Grenzen zwischen der realen und virtuellen Welt überwindet und eine übergreifende Kommunikation über das Internet of Things, kurz IoT, ermöglicht. Eine Verknüpfung der beiden Welten ist mit einem Object Management System (OMS) möglich, indem beliebig viele oder komplexe reale Objekte virtuell definiert, verwaltet und somit als digitale Informationsquellen genutzt werden.

Physische Objekte werden smart

BCT Deutschland

Ein OMS ist ein vollständig autonomes, aber anbindungsfähiges System, das sich problemlos in die bestehende IT-Infrastruktur des Unternehmens integrieren lässt. Die eigentliche Brücke zwischen realer und virtueller Welt schlagen Entwickler, indem sie zunächst physische Objekte mit einem Sensor ausstatten. Diese kleinen Bauteile bilden die Basis der Vernetzung, denn sie können in beliebiger Form in nahezu jedem Objekt Verwendung finden und machen es dadurch erst smart. Die Kommunikation und Interaktion von physischen und virtuellen Objekten kann dann sowohl über die für kleine Datenmengen geeignete Long-Range-Technologie erfolgen als auch über Wi-Fi oder andere Internetprotokollverbindungen.

Die über die Sensoren gemessenen Daten sind faktische Angaben zu den Eigenschaften des physischen Objekts – eine Tasse ist etwa ein zylinderförmiger, hohler Gegenstand mit Henkel – aber auch zu seinen Funktionen oder dem Verhalten. Eine Tasse lässt sich so auch als füllbares Gefäß für verbrennungsfreies Trinken beschreiben. Die gesammelten und an ein Datacenter weitergeleiteten Daten liest das OMS aus und definiert anhand der wesentlichen Informationen das physische Objekt als virtuelles Objekt. Über Open APIs lässt es sich in einem letzten Schritt mit einer Vielzahl dokument- und prozessverarbeitender Systeme verbinde,n wie etwa mit einer ERP- oder CRM-Software.

Verknüpfen mit Dokumenten und Prozessen

So lässt sich beispielsweise als Basisoption eine Produktionshalle als virtuelles Objekt definieren und mit konkreten Informationen etwa in Form von Dokumenten verknüpfen. Dabei  können Entwickler  sämtliche Informationen im OMS alles ablegen, die über die Immobilie bekannt sein müssen. Das können Eigenschaften wie Anschrift und Quadratmeterzahl sein, aber auch Informationen über den eigentlichen Verwendungszweck.

Der nächste Schritt ist die Verknüpfung des Objektes mit konkreten Prozessen innerhalb des Unternehmens: Ein mit einem Sensor ausgestatteter 3D-Drucker gibt in der Produktionshalle die Meldung „Patrone des Druckers mit der ID 123“ an das OMS weiter. Das System erkennt den Drucker als definiertes, virtuelles Objekt und ist wiederum mit einem Case-Management-System oder einer anderen prozessverarbeitenden Lösung des Unternehmens verbunden, sodass hier die flexible Vorgangsbearbeitung im Back-Office startet. Angebunden an die im Unternehmen genutzte ERP-Lösung kann der Drucker beispielsweise die Information „Meine Patrone ist leer“ eigenständig weitergeben und der zuständige Mitarbeiter erhält den Auftrag, eine neue zu bestellen und einzusetzen.

Langfristig ist es auch möglich, ein OMS auch an eine M2M-Technologie anzuschließen. Dann kann sich der 3D-Drucker eigenständig beim Zulieferer melden, um eine Bestellung aufzugeben. Der zentrale Punkt bleibt dabei, dass ein OMS eine semantische Kontextanalyse ermöglicht, um das Wissen über das Objekt zu vermehren. Anders ausgedrückt: Die künstliche Intelligenz des Systems sorgt dafür, dass ein bestimmtes Verhalten auslesbar ist. Beispielsweise ist aufgrund der gesammelten Daten erkennbar, dass in den Wintermonaten mehr gedruckt wird als im Sommer, für den Zeitraum X also mehr Material notwendig ist. Die Kontextanalyse des OMS generiert somit wirtschaftlich nutzbares Wissen, wodurch das OMS die angebundenen Prozesse dem Verhalten des intelligenten Objekts anpassen.

OMS in Form einer Website lassen sich direkt in bestehende Systeme integrieren. BCT Deutschland

Einfache Integration in bestehende IT-Strukturen

Als separate Softwarekomponente können Entwickler ein OMS über Open-APIs einfach an die bestehende IT-Infrastruktur anbinden, wodurch das System schneller auf die Anfragen der Objekte reagiert. Denn Objekte sollen so intelligent sein wie Mitarbeiter und eigenständig ihre Anfragen an das Unternehmen richten. Außerdem erleichtern solche Systeme in Form einer Website, eines Portals oder einer App die Integration in bestehende Prozesse. Wichtig ist zudem, es flexibel den jeweiligen Bedürfnissen und Anforderungen der Nutzer anpassen zu können.

Sicherheitsaspekt

Durch die geschaffene Kommunikations- und Interaktionsfähigkeit zwischen Nutzern und Systemen über neue Schnittstellen steigt der Austausch von Daten und Informationen. In Punkto Sicherheit liegt die Verantwortung aber nicht allein beim Unternehmen, sondern auch in der von Software-, Cloud- und weiteren Anbietern, mit denen es zusammenarbeitet. Auf Entwicklerebene wird auf die Einhaltung spezifischer Sicherheitsmaßnahmen nach den Methoden „Security by Design“ und „Privacy by Design“ geachtet. Außerdem schützt eine Zugriffsbeschränkung mittels Identity Access Management: Jedes definierte Objekt können nur autorisierte Mitarbeitern einsehen, die sich etwa über Zugangsdaten entsprechend identifizieren müssen.

Fazit

Im April 2017 veröffentlichte der Bitkom, dass die deutsche Industrie in jenem Jahr 5,9 Milliarden Euro in Hardware, Software und IT-Services investierten wird – 21 Prozent mehr als 2016. Eine begrüßenswerte Entwicklung, die das Vernetzt-Sein und den generellen Austausch von Informationen weiter stärkt. Im Privatleben sind längst Audio-Gerät, Smartwatch oder Auto mit dem Smartphone oder Tablet verbunden. Doch auch für Industrieunternehmen bietet das Internet of Things spannende Chancen für einen Datentransfer, ein Monitoring und folglich die Kommunikation von Objekten mit Menschen – aber auch untereinander. Mit einem Object Management System etablieren sie eine Lösung, das physische Objekte zu digitalen Informationsquellen macht. Das Ziel: Den Arbeitsalltag der Mitarbeiter zu erleichtern, Prozesse effizienter zu steuern und miteinander zu verknüpfen sowie Informationen gewinnbringend zu nutzen.

(prm)