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9 | 2013

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TECHNIK UND MANAGEMENT

TECHNIK UND MANAGEMENT Management Erfolgreiche Unternehmen sehen Trends vorher und richten ihr Geschäft nach ihnen aus. Umdieses Ziel zu erreichen, benötigen sie einen umfassenden Geschäftsansatz, der alle Stufen von der Produktidee bis zu dessen Auslieferung und darüber hinaus abdeckt. Bild: SAP Das SAP-Rechenzentrum inSt. Leon-Rot bei Walldorf DiePrinzipienvon Industrie 4.0 Markus Bechmann Die ersten drei industriellen Revolutionen sind durch die Mechanisierung, die Nutzung derElektrizität sowie durch Informationstechnologie (IT) entstanden. Die vierte industrielle Revolution, auch „Industrie 4.0“ [1] genannt, steht für die Verknüpfung von industrieller Fertigung und IT, getrieben durch das „Internet der Dinge und Dienste“. Sie verspricht eine neue Stufe an Effizienz und Effektivität. In Zukunft werden Unternehmen global vernetzte „Smart Factories“ aufbauen. In diesen Fabriken, deren Ansätze bereits heute zu sehen sind, werden intelligente Maschinen, Lagerhaltungssysteme und Produktionsstätten selbstständig Informationen austauschen, Aktionen anstoßen und sich gegenseitig kontrollieren (Cyber Physical Production Systems).Die eingebetteten Produktionssysteme sind mit Unternehmensprozesseninnerhalb derFabrikenund Konzerne vertikal vernetzt.Horizontal sind sie mit weit verteilten Wertschöpfungsnetzwerken, die in Echtzeit verwaltet werden können, verknüpft. Sie decken von dem Moment an, wenn einAuftrag eingeht bishin zur Transportlogistik, alle Schritte ab. Gleichzeitig ermöglichen und erfordern sie eindurchgängigesEngineering über den gesamten Lebenszyklus eines Produkts einschließlich seines Produktionssystems. Dies führtzueinemgänzlichneuen Produktionsansatz. Markttrends treiben den Wandel voran Industrie 4.0hat das Potenzial, einige der Herausforderungen in Angriff zu nehmen, derdie Welt heute gegenübersteht. Diese sind zum Beispiel Ressourcen- und Energieknappheit und demografischer Wandel. Ein Produkt „weiß“ demnach beispielsweise,wann es gefertigt wurde oder mit welchen Parametern es optimal bearbeitetwerdenkann. DieseInformationenkönnen in Summe wiederum für die Optimierung der Geschäftsprozesse etwa zur Ressourceneffizienz genutzt werden. Ein zentraler Begriff istindiesem Zusammenhang die Vernetzung: Maschinen, Produkte und Materialien werden durch Sensortechnologie „intelligent“. Sensoren können Aufgaben automatisieren, Leistungsgrade berichten, Anomalienkennzeichnen und Alarme anstoßen. Unternehmen erhalten vorher nie dagewesene Einblicke in ihre Prozesse, was allerdings zu riesigen Datenmengen führt. Die Marktforscher der „International Data Corporation“(IDC) gehenineiner aktuellenStudie [2]davon aus,dass sich das „digitale Universum“ von 2005 bis 2020 um den Faktor 300 erhöhen wird. Der Begriff bezeichnet die Gesamtmenge an Daten die in einem Jahr erstellt, reproduziert und konsumiert wird. Diese Datenexplosion macht schnellere Datenbanktechnologie notwendig, mit derenHilfeman die großen Datenmengen verwalten und analysieren kann. Weitere zentrale Begriffe im Umfeld von Industrie 4.0 sind soziale Medien und Innovationsnetzwerke. Sie führen zu einerveränderten Kommunikation mit Kunden, Angestellten und Geschäftspartnern. Kunden können zum Beispiel über soziale Medien zu einer Produktidee befragt werden, noch bevor mit dessen Entwicklung begonnenwird. Gesellschaftliche Veränderungen bringen neue Möglichkeiten aber auch große Herausforderungenmit sich. Derzeit drückt erfolgreichenUnternehmen der Schuh besonders beim Thema „Time-to-Market“: Sie erarbeiten neue Möglichkeiten, das Zeitfenster von der Ausgangsidee für ein Produkt oder einen Service über den ganzen Prozessbis hin zur Auslieferung an den Kunden und darüber hinaus zu verkleinern.Eine weitere Herausforderung, auf die sich Unternehmenderzeitkonzentrieren, ist die Herstellung von Kleinstmengen oder individuell hergestellten Produkten, um weitere Kundenpotenziale zu erschließen. Auch Services gewinnen an Bedeutung, da Kunden heute mehr erwarten als nur einProdukt. 50 UmweltMagazin September 2013

Von der Produktidee bis zum Service Um die Prinzipien von Industrie 4.0 umzusetzen, hat die SAP AGaus Walldorf ein betriebswirtschaftliches Konzept für alle Branchen entwickelt und bietet analog dazu ein entsprechendes Lösungsportfolio an. Unterdem Namen „IdeatoPerformance“ unterstützt es die umfassende Steuerung des gesamten Produktlebenszyklus vom Design bis zum fertigen Produkt und darüber hinaus über verschiedene Szenarios. Folgende integrierteLösungen sindimLösungsportfolio Idea-to-Performance zusammengefasst: 7 F&E/Engineering, 7 Fertigung und Nachhaltigkeitslösungen, 7 Anlagenverwaltung und 3D-Visualisierungslösungen sowie 7 Innovationenaus den Bereichen Analyse, Mobilität und Soziale Technologien. Zum Datenmanagement und zur Analyse wird SAP HANA eingesetzt. Diese Plattform umfasst eine Kombination aus unterschiedlichen Software- Komponenten und Hardware und erlaubt Echtzeitanalysen. Literatur [1] Forschungsunion Wirtschaft und Wissenschaft: „Umsetzungsempfehlung für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0“, Berlin Oktober 2012. www.hightech-strategie.de [2] IDC: “Worldwide Ecosystem Analytics &Big Data: Growth Opportunities for SAP Partners” Juli 2013. Energieversorger 4.0 Auch Energieversorger sind in besonderem Maße vomWandelbetroffen und müssen sich anveränderte Rahmenbedingungen anpassen: Zum einen nimmt durch die Energiewende und die Abschaltung von Atomkraftwerken die dezentrale Versorgung, zum Beispiel durch Sonnen- und Windenergieanlagen, rasantzu. DennochmüssenErzeugung und Verbrauch von elektrischer Energie jederzeit ausbalanciert werden, um damit die Stabilität derNetze sicherzustellen. Zum anderen führt der Wettbewerbsdruck dazu, dass Versorgungsunternehmen neue Energieprodukte entwickeln und schnellerauf den Markt bringen müssen. Kunden erwarten nicht nur maßgeschneiderte Tarife, sondern inZukunft auch immer mehr Energiedienstleistungen. Heute erfahren Verbraucher ihren Stromverbrauch meist nur einmal jährlich. Mit Daten von intelligenten Zählern (Smart Meter) lassen sich Kundenportale aufsetzen,auf denen Verbrauchskurven zu jedemZeitpunkt und vielleicht sogar von einzelnenGerätensowie Vergleiche mit anderen Haushalten angezeigt werden. Auf den Verbraucher zugeschnittene Tipps zumStromsparen rundendas Angebotab. Dies allessetzt jedocheine Infrastruktur voraus,die bisheutenur wenig vorhanden ist. Aus der Historie der Unternehmen heraus sind IT, wie kaufmännische Backend-Systeme, undOperational Technology – also die Steuerung der Kraftwerke und Netze – getrennt. In Zukunft müssen beide Systeme vernetzt werden. Analog zum Internet der Dinge und Dienste spricht man hier vom „Internet der Energie“. Sensoren in allen Verbrauchsgeräten, aber auch inStromleitungen, ermöglichen in Zukunft weitreichende Einblicke und Analysen. Wofindet welcher Verbrauchstatt und wie kann er gesteuert werden? Intelligente Steuerungen von elektrischen Geräten, auch inPrivathaushalten, sind denkbar. So könnte eine Klimaanlage dann auf Hochtouren arbeiten, wenn Stromgerade günstig ist und mit derKühlungwarten, wenn dieser teuer ist. Auch indiesem Bereich würde das riesige Datenmengen mit sich bringen, die verwaltet und ausgewertet werden müssen. Hinzu kommt, dass Daten oftmals in unterschiedlichenFormaten vorliegen, die es zunächstzuvereinheitlichengilt. Diese Komplexität können die Energieversorgerder Zukunftnur mit einergemeinsamenPlattformmeistern. Ausdiesem Grund bietet SAPdie Real Time Data Platform, die sichinanderen Industrienbewährthat, nun auchKunden aus der Energiewirtschaftan, nachdem sie entsprechend modifiziert wurde. Sie bietet Vorteile in fünf Bereichen: 7 Die Plattform ist in der Lage, Daten aus unterschiedlichen Quellen zusammen zu führen –etwaAnlagen- und Verbrauchsdaten oder Wetter- und geografische Daten. 7 Sie ermöglicht die Verwaltung und Analyse von „Big Data“,also riesigen Datenmengen. Dies ist nötig, daSmart Meter, die beispielsweise 15-minütlich Daten senden,imVergleich zu gewöhnlichen Verbrauchszählern mit nur jährlicher Ablesung 35 000 Mal mehr Zählwerte generieren. 7 DiePlattformunterstütztProzesse annähernd in Echtzeit. In einem verbrauchsgetriebenen Strommanagement-Szenario istdas die Grundlagedafür, dass zum Beispiel Verbrauch und Stromlieferung umgehend aufeinander abgestimmt werden können. Andere Szenarien, wie die sofortige Instandsetzung durch Außendienstmitarbeiter nach einem Stromausfall, verlangen ebenfalls sehr schnelle Reaktionszeiten. 7 Sie bietet ein einheitliches Datenmodell, um Daten aus unterschiedlichen Quellenaneinanderanzugleichen sowie Redundanzen zu verwalten. Dies allesbringt eine ständig steigendeKomplexität mit sich. 7 DiePlattformvereinfachtden Zugriff auf diese komplexen Datenstrukturen durch virtuelle Datenmodelle für den Nutzer. Sokönnen sich Energieversorger darauf konzentrieren, schneller auf neue Marktanforderungenzureagieren und zum Beispiel neue Anwendungen und Stromprodukte auf den Markt zu bringen. Zentraler Bestandteil der Real Time Data Platform sind bestehende Lösungen wie SAP Business Suite und SAP Business Warehouse, die schon auf HANAverfügbar sind. Sieenthält außerdem die Datenbankkomponenten HANA und Sybase, die angereichert sind mit Datenmodellen und Funktionen speziell für Energieversorger. Die Visualisierungs- und Applikationsebene beinhaltet neue SAP Lösungen wie SAPSmartMeter Analyticsund SAP Customer Energy Management. Die Plattformist ebenfalls offenfür Applikationen anderer Anbieter und kundenspezifische Anwendungen. Markus Bechmann, Industry Business Solutions Utilities, SAP AG, Walldorf, markus.bechmann@sap.com UmweltMagazin September 2013 51

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