Whitepaper_Industrie_4.0_Web_Einblick

tsmms

WHITEPAPER

Best practices – industrie 4.0

in Fertigung und logistik

EINE STRUKTURIERTE ANALYSE VON ANWENDUNGSFÄLLEN


inhalt

einleitung 5

die wichtigsten ergeBnisse 6

ÜBersicht der use cases 8

1. der auslöser 10

Best Practices: Am Anfang steht die Idee oder Gelegenheit 11

2. die handlungsFelder 13

Best Practices: Von Effizienzprogrammen bis IoT-Services 14

impressum:

Whitepaper-Publikation 2016

T-Systems Multimedia Solutions GmbH

Riesaer Straße 5

01129 Dresden

Pierre Audoin Consultants (PAC) GmbH

Holzstaße 26

80469 München

autor:

Joachim Hackmann

Principal Consultant – Software & Related Services

Pierre Audoin Consultants (PAC)

3. die initiatoren und treiBenden kräFte 16

Best Practices: Ausgangspunkt ist meistens der Fachbereich 17

4. die methodik 19

Best Practices: Agile Softwareentwicklung ist ein Muss 20

5. der kundennutzen 22

Best Practices: RoI-Betrachtungen sind noch nicht gängig 23

6. die iot-strategie 25

Best Practices: Der Wert unternehmensweiter IoT-Strategien ist bekannt 26

7. lessons learned 28

Best Practices: Das Top-Management muss IoT wollen 29

ÜBer t-systems multimedia solutions 32

ÜBer pierre audoin consultants (pac) 33

schauBild: einsatzszenarien von industrie 4.0 34

organisation:

Projektleitung:

André Weiß

Senior Marketing Manager

T-Systems Multimedia Solutions

Layout:

Norman Mascher-Aspensjö


4 5

einleitung

Die gute Position der deutschen Industrie im globalen Wettbewerb geht zu wesentlichen Teilen auf

die hohe Innovationskraft hiesiger Unternehmen zurück. Die ständige Erneuerung und Erweiterung

des Portfolios durch Anwendung neuer Technologien war schon immer ein bedeutender Quell

dafür, dass sich viele Unternehmen als weltweit führende Anbieter in ihren Segmenten etablieren

konnten. Seit einigen Jahren spielen IT-Lösungen eine zunehmend wichtige Rolle, wenn es darum

geht, Innovationen in die vorhandenen Prozesse, Produkte und Services zu integrieren. Die damit

verbundene digitale Transformation hat sich als wichtiger Treiber für die Ausweitung der Geschäftsmodelle

und Angebotspaletten erwiesen.

Vor etwa fünf Jahren wurde speziell für die Fertigungs- und Logistikbranche dafür der Begriff

Industrie 4.0“ geprägt. Er beschreibt die Anwendung der Technologien des Internets der Dinge

beziehungsweise Internet of Things (IoT) in der industriellen Fertigung und der Lieferkette.

Dieses Whitepaper analysiert anhand von ausgewählten Beispielen, wie Unternehmen ihre

Industrie-4.0-Projekte angehen. Dazu wurden die Industrie-4.0-Aktivitäten in insgesamt zehn

Unternehmen aus der Fertigungs- und Logistikbranche genauer betrachtet. Es wurden Interviews

geführt und Quellenrecherchen betrieben. Die Ergebnisse sind nicht repräsentativ, da sie nur einen

Ausschnitt der Branchen darstellen und sich zudem auf Fertigungs- und Logistikunternehmen

konzentrieren, die bereits erste Erfahrungen im Digitalisierungsumfeld haben.

Ziel des Whitepapers ist es, Muster und Best Practices herauszuarbeiten. Das Ergebnis soll Unternehmen

Hinweise darauf geben, wie Industrie-4.0-Vorhaben typischerweise geplant, gestartet,

betrieben und bewertet werden. Es soll vor allem Anregungen dafür liefern, wie sie eigene Projekte

angehen können, um sie zu schnellen und nachhaltigen Erfolgen zu führen.


6 7

die FÜnF wichtigsten ergeBnisse

welche proJektmotive es giBt

Es gibt drei Arten von aktuellen Industrie-4.0-Projekten: Vorhaben, die auf Effizienzgewinne in der

Produktion zielen; Vorhaben, die neue Services und Funktionen schaffen und Vorhaben, die völlig

neue Geschäftsmodelle etablieren möchten.

Effizienzgewinne hatte etwa das Projekt in einem weltweit aufgestellten Elektronikkonzern zum

Ziel, der die Massenproduktion von Steuerelementen zu einer sich selbst steuernden Fertigung

ausgebaut hat.

Besonders intensive Aktivitäten zeigen sich, wenn es um neue Services im Bereich der Wartung

von Maschinen und Anlagen geht. Häufig werden Predictive-Maintenance-Services angestrebt,

also Dienste zur vorausschauenden Wartung. Dabei werden Maschinen mit Sensoren bestückt,

um Zustands- und Umgebungsdaten zu sammeln. Die Daten werden dann auf Unregelmäßigkeiten

und Muster analysiert.

Echte neue Geschäftsmodelle sind dagegen eher rar gesät. Erkennbar ist aber, dass Unternehmen

mit ihren Industrie-4.0-Projekten schon heute die Basis dafür legen. Das gilt etwa für eine AR-Lösung

(Augmented Reality) in einem Fertigungsunternehmen. Sie kann beispielsweise die Grundlage dafür

sein, Subunternehmern beziehungsweise externen Servicekräften die Wartung und Reparatur

von komplexen Anlagen zu übertragen und die Leistungen entsprechend zu verrechnen.

wo die proJekte entstehen

Fast immer geht die Initiative von den Fachbereichen aus. Das ist auch sinnvoll, denn in den Fachbereichen

sitzt das Wissen darüber, wie der Einsatz von Industrie 4.0 die beste Wirkung entfaltet.

Beispielhaft sei der Fall eines weltweit aufgestellten Fertigungsunternehmens genannt, das über

dermaßen große Kapazitätsengpässe berichtet, dass Aufträge kaum abgearbeitet werden können.

Hier hat die Produktion den Anstoß für ein Industrie-4.0-Projekt gegeben, um Mitarbeiter effizienter

in die sehr komplexe und individuelle Fertigung einzubinden. Datenblätter und Handlungsanweisungen

werden auf mobile Devices projiziert; bei unerwarteten Problemen können Experten

telefonisch befragt werden. Damit haben sich die Abläufe in der Produktion deutlich verkürzt.

Dennoch darf die Rolle der IT nicht unterschätzt werden. Vor allem die Integration von Industrie 4.0

in die vorhandene IT-Umgebung ist eine erfolgsentscheidende Kernkompetenz der hausinternen

IT-Mannschaft.

wie die iot-proJekte BetrieBen werden

Agile Methoden kommen in nahezu allen IoT-Projekten zur Anwendung. In der Regel liegt den Vorhaben

zwar ein konkreter Business Case zugrunde, doch der Weg dorthin ist eingangs oft recht

unscharf, weil die Erfahrungswerte fehlen und sich IoT-Technologien sehr dynamisch während der

Projektlaufzeit entwickeln. Diese Unschärfe ist am besten mit agilen Methoden abzubilden. Eher

sporadisch kommen Projektmanagement-Methoden wie Business Canvas und Design Thinking

zum Einsatz, die etwa gewährleisten, dass alle Stakeholder von Beginn an eingebunden werden.

Auf Dauer ist es sinnvoll, das methodische Rüstzeug aufzubessern, um auch bei steigender Anzahl

von IoT-Projekten ein strukturiertes Vorgehen zu gewährleisten.

welche iot-strategien die unternehmen verFolgen

Übergeordnete IoT- oder Digitalisierungsstrategien sind Stand heute eher selten. Die meisten Projekte

werden taktisch gestartet, das heißt sie zielen auf fokussierte Probleme etwa in der Effizienz

und im Kundenservice ab. Dennoch gibt es auch Beispiele für unternehmensweite IoT-Strategien.

So wurde in einem Maschinenbau-Unternehmen eine Strategie formuliert, die dauerhaft den Betrieb

der Maschinen in einem „as-a-Service-Modell“ vorsieht. Ein solches Vorhaben ist nur mit dem

Rückhalt des Top-Managements möglich. Auf oberster Ebene sollte eine IoT-Strategie formuliert

und verabschiedet werden, nachdem zuvor Fachbereiche und IT-Abteilung ihren Beitrag dazu

geleistet haben.

welche resultate die iot-proJekte hervorBringen

Beispiele für eine wirtschaftliche und prozessuale Nachbetrachtung abgeschlossener IoT-Projekte

sind selten. Das ist durchaus verständlich, weil viele Vorhaben noch in der Entstehung sind, belastbare

Resultate also noch nicht vorliegen. Analysen von ersten, abgeschlossenen Projekten sind

hingegen ermutigend. Die Vernetzung von verschifften Kühlcontainern und die damit ermöglichte

ständige Zustandskontrolle hat mehrere Millionen Dollar an manuellen Wartungskosten eingespart

und soll weitere finanzielle Vorteile aufgrund eingesparter Schadensersatzzahlungen bringen, die

üblicherweise anfallen, wenn Kühlketten unvorhergesehen unterbrochen werden und die Ware

verdirbt. Mit vielen anderen IoT-Projekten starten Unternehmen aber auch Versuche, neue Marktsegmente

zu erschließen, so dass sich der Nutzen nicht unmittelbar erheben lässt.


8 9

ÜBersicht der analysierten use cases

Zu Ihrer besseren Übersicht erhalten Sie hier einen Überblick über die im Rahmen dieses

Whitepapers näher analysierten Industrie-4.0-Projekte:

Reederei: Die weltweit agierende Reederei unterhält eine der weltweit größten Flotten an Containerschiffen

und verschifft Ladungen in alle Kontinente. Sie beschäftigt annähernd 30.000 Mitarbeiter.

Das Industrie-4.0-Projekt hat die Überwachung von rund 200.000 Kühlcontainern zum Ziel.

Hersteller Transportfahrzeuge: Der europäische Hersteller stellt große Transportfahrzeuge her.

Die Nachfrage übersteigt derzeit die Fertigungskapazität. Um die Effizienz in der Fertigung zu verbessern,

hat man diverse Projekte im Industrie-4.0-Umfeld gestartet. Ein Beispiel ist die Ausstattung

der Fertigungsmitarbeiter mit mobilen Devices.

Spedition: Die in Deutschland ansässige Spedition ist seit vielen Jahren wichtiger Logistikpartner

einer Restaurantkette. Sie erstellt für den Kunden Absatzprognosen basierend auf historischen

Informationen und aktueller Umgebungsparameter (Wetter, Events, Feiertage etc.). Big Data Analytics

steuert somit die Supply Chain.

Elektrotechnikhersteller: Der global aufgestellte Konzern entwickelt und fertigt große Stückzahlen

an elektronischen Steuerelementen für Maschinen und Anlagen. Die Fabrik ist nach den

Prinzipien einer Industrie 4.0 aufgebaut.

Fluggesellschaft: Wichtigstes Ziel der Fluggesellschaft ist es, die Auslastung der Flugzeuge zu

verbessern. Ein wesentlicher Faktor dafür ist eine Verkürzung der Standzeiten durch Wartungsarbeiten.

Der hier vorgestellte Use Case schildert ein Einsatzszenario von Augmented Reality für

eine optimierte Wartung.

Provider Trailer-Telematik: Schmitz Cargobull Telematics, eigenständige Tochter des Trailer-

Herstellers Schmitz Cargobull AG, ist seit mehr als einem Jahrzehnt führend auf dem europäischen

Markt der Trailer-Telematik. Das hier beschriebene Industrie-4.0-Projekt hat die grundlegende

Neuentwicklung eines vorhandenen Telematik-Portals zum Ziel, um den zukünftigen Marktanforderungen

der Kunden gerecht zu werden.

Aluminiumproduzent: Der Aluminiumhersteller gehört zu den weltweit führenden Anbietern in

der Branche. Der Abbau und die Gewinnung von Aluminium ist ein mechanischer Prozess, bei

dem Gestein in großen Walzen zerkleinert wird. Das hier erwähnte Projekt hat eine bessere Vorhersagbarkeit

für den Ausfall der Getriebe zum Ziel.

Kompressorenhersteller: Der Hersteller hat seine Maschinen zum Bearbeiten und Verdichten

von Gasen um Industrie-4.0-Technik erweitert. Maschinendaten werden ständig analysiert und mit

weiteren Daten korreliert. Die Anlagen passen sich dadurch den sich ändernden Produktionszuständen

an.

Maschinenbauer: Der mittelständische Maschinenbauer hat mit Industrie 4.0 neue Services im

Bereich Predictive Maintenance etabliert. Dazu wurden die Maschinen mit Sensoren ausgestattet

und via VPN an das zentrale Rechenzentrum angebunden.

Transportsystemhersteller: Der weltweit führende Hersteller von Transportsystemen hat eine

eigens für IoT und Industrie 4.0 zuständige Abteilung eingerichtet. Sie arbeitet zurzeit vor allem

daran, Predictive-Maintenance-Dienste umzusetzen.


32 33

ÜBer t-systems multimedia solutions

ÜBer pierre audoin consultants (pac)

Die T-Systems Multimedia Solutions begleitet Großkonzerne und mittelständische Unternehmen

bei der digitalen Transformation. Der Marktführer mit einem Jahresumsatz von 154 Mio. Euro

im Jahr 2015 zeigt mit seiner Beratungs- und Technikkompetenz neue digitale Wege und Geschäftsmodelle

in den Bereichen E-Commerce, Websites, Intranet, Social Business, Marketing,

Big Data, Mobile Solutions, Retail und Industrie 4.0 auf.

Mit rund 1.700 Mitarbeitern an sieben Standorten bietet der Digital-Dienstleister ein dynamisches

Web- und Applikations-Management und sorgt mit dem ersten zertifizierten Prüflabor

der Internet- und Multimediabranche für höchste Softwarequalität, Barrierefreiheit und IT-

Sicherheit.

Ausgezeichnet wurde T-Systems Multimedia Solutions mehrfach mit dem Social Business Leader

Award der Experton Group sowie dem iF Design Award und gehört zu den Gewinnern des

„Best in Cloud Award“ der Computerwoche. Zudem wurde das Unternehmen mit Hauptsitz in

Dresden mehrmals als einer von Deutschlands besten Arbeitgebern mit dem Great Place to

Work Award gekürt sowie als bester Berater 2016 vom Wirtschaftsmagazin brand eins ausgezeichnet.

Weitere Informationen: www.t-systems-mms.com

Pierre Audoin Consultants (PAC) wurde 1976 gegründet und gehört seit Juni 2014 zur CXP

Group, dem führenden unabhängigen europäischen Marktanalyse- und Beratungsunternehmen

für die Software- und IT-Dienstleistungsindustrie sowie für Themen rund um die digitale Transformation.

Wir bieten unseren Kunden umfassende Support-Services in der Bewertung, Auswahl und

Optimierung ihrer Softwarelösungen sowie bei der Bewertung und Auswahl von IT-Dienstleistern

und begleiten sie bei der Optimierung ihrer Sourcing- und Investitionsstrategien. Die CXP

Group begleitet IKT-Entscheidungsträger bei ihrer digitalen Transformation.

Schließlich steht die CXP Group Software- und IT-Dienstleistungsanbietern mit quantitativen

und qualitativen Analysen sowie strategischer und operativer Beratung bei der Optimierung

ihres Go-to-Market-Ansatzes zur Seite. Auch öffentliche Einrichtungen vertrauen bei der Entwicklung

ihrer IT-Richtlinien auf unsere Studien.

Mit 40 Jahren Markterfahrung, 17 Niederlassungen in weltweit 8 Ländern und 140 Mitarbeitern

unterstützt die CXP Group jährlich mehr als 1.500 IKT-Entscheidungsträger und die operativen

Unternehmensbereiche sowohl großer als auch mittelständischer Unternehmen und deren

Provider. Die CXP Group besteht aus drei Gesellschaften: Le CXP, BARC (Business Application

Research Center) und Pierre Audoin Consultants (PAC).

Weitere Informationen unter www.pac-online.com.


34 35

t-systems multimedia solutions:

EinsatzszEnariEn von industriE 4.0

1 Product Customization

Der Kunde bestellt ein hochgradig individualisiertes

Produkt und kann während des Produktionsprozesses

weitere Änderungen vornehmen sowie die

Fertigung in Echtzeit verfolgen.

2 M2M-Kommunikation

Die Maschinen kommunizieren untereinander,

z. B. über Störungen, aktuelle Bestände oder sich

ändernde Aufträge.

Product Customization 1

produktion

showroom

3 Monitoring und Dashboards

Die umfassende Systemabbildung in Echtzeit und

auf unterschiedlichen Endgeräten, ermöglicht eine

einfache Steuerung der Maschine.

4 Virtuelle Montageanleitung

Der Mitarbeiter erhält, z. B. über Augmented Reality,

erweiterte Informationen zu Maschinenaufbau und

-funktion.

kunde

2

M2M Kommunikation

Digitale Produkterlebnisse 13

5 Instandhaltung mit Wearables

Interaktive Unterstützung des Wartungsprozesses

durch Visualisierung des Wartungsvorgangs auf

verschiedenen mobilen Endgeräten.

6 Analyse und Datenmanagement

Komplexe Datenmodelle ermöglichen den Echtzeit-

Überblick über alle relevanten Kennzahlen.

3

Dashboards and Monitoring

Predictive Maintenance

Die vorausschauende Wartung von Maschinen und

Anlagen erfolgt auf Basis von Echtzeitdaten.

4

5

Virtuelle Montageanleitung

Instandhaltung mit Wearables

Safety and Security

IT-Sicherheitslösungen zum Schutz der Anlagen und

Systeme vor Missbrauch und unbefugtem Zugriff.

6

Analyse und Datenmanagement

8

Safety and Security

Remote Maintenance

Die dezentrale Wartung durch externe Service Partner

erfolgt auf Grund von übermittelten Sensordaten.

7

Predictive Maintenance

Secure Tracking 11

Telematics 12

Logistik- und Lagermanagement

Das Management wird mittels Big Data Analytics

optimiert und Workflows werden durch erweiterte

Darstellungen unterstützt, z. B. über Augmented

Reality auf mobilen Endgeräten oder Datenbrillen.

Logistik- und Lagermanagement 10

Secure Tracking

Über Technologien wie RFID und iBeacons können

Waren getrackt und eine korrekte Distribution

gewährleistet werden.

9

Remote Maintenance

logistik

Telematics

Konsolidierung von Telematikdaten wie GPS-Position,

Geschwindigkeit, Ruhezeiten und Kühltemperatur

mittels deviceübergreifendem Telematik-Portal zum

Ausbau von Kundenservice und -zufriedenheit.

14 Data-driven Services

Digitale Produkterlebnisse

Das reale Produkt kann über Virtual Reality-Technologien

digital erlebt werden.

partner

kunde

Data-driven Services

Mit Informations- und Kommunikationstechnik

ausgestattete Produkte bieten die Möglichkeit für

Zusatzdienstleistungen, wie etwa Wartungsservices.


KONTAKT

André Weiß

Senior Marketing Manager

T-Systems Multimedia Solutions GmbH

Riesaer Straße 5, D-01129 Dresden

Tel.: +49 351 2820 – 5360

Fax: +49 351 2820 – 5115

E-Mail: andre.weiss@t-systems.com

Internet: www.t-systems-mms.com

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