Industrie 4.0: Die Software rückt in den Vordergrund

In unserer Artikelreihe zum Thema Industrie 4.0 sind wir bisher in Teil 1 auf die Definition eingegangen, haben eine generelle Übersicht gegeben und diese anhand von Praxisbeispielen aufgezeigt. In Teil 2 haben wir uns mit den Auswirkungen beschäftigt und welche Vorteile und Chancen sich durch Industrie 4.0 ergeben. Durch die Vernetzung und Implementierung von Sensoren rückt ein entscheidender Baustein in den Vordergrund: Die Software, die die Daten erfasst, verarbeitet und dafür sorgt, dass das Unternehmen effizienter wird. Im dritten und letzten Teil dieser Artikelreihe möchten wir uns mit genau diesem Thema beschäftigen.

Industrie 4.0 Software: Konstanter Datenaustausch zwischen ERP und Maschinen

Durch die Vernetzung findet ein konstanter Datenaustausch zwischen der Planung und Produktion statt. Das heißt, dass jede Maschine und im Idealfall jedes Werkstück mit einer zentralen Software kommuniziert. Diese zentrale Software erfasst die Daten, kommuniziert auf Basis der Vorgaben mit den Maschinen und dient dadurch als zentrale Anlaufstelle.

Diese zentrale Software ist idealerweise direkt das bestehende ERP-System, mit dem schon gearbeitet wurde und das bereits für die Industrie 4.0 Anwendungsgebiete gerüstet ist. Dadurch werden Prozesse nicht in verschiedene Software-Anwendungen unterteilt, es gibt stattdessen ein Haupt-System, das die meisten Anwendungsfälle abdeckt, gleichzeitig aber durch separate Systeme ergänzt werden kann. Der Einsatz von mehreren kleineren Insellösungen ist deshalb hinfällig.

Durch eine moderne und umfangreiche ERP-Software wird somit auch das Thema Industrie 4.0 für kleinere Mittelständler interessant, ohne dass direkt Unsummen für eine ungewisse Zukunft bezahlt werden müssen. Sobald die Software-Basis steht, können nach und nach Maschinen- und Sensor-Daten eingeklinkt und Prozesse digitalisiert werden.

Die Digitalisierung kann somit mit der Software als Kernprodukt nach und nach im Unternehmen etabliert werden. Neue Maschinen können nach Neuanschaffung mit der Software verknüpft werden und die Investitionskosten werden somit über mehrere Jahre verteilt. Gleichzeitig kann jeder Schritt einzeln umgesetzt werden.

Industrie 4.0 Software: Intelligente Verwaltung der gesammelten Daten

Die Daten, die unter anderem von Sensoren und Maschinen gesammelt werden, werden gebündelt an das zentrale Software-System zur Verwaltung geschickt. Unmengen an Daten müssen sortiert, gespeichert und anschließend zügig aufrufbar sein. Was im ersten Augenblick einfach klingt und erscheint, ist sowohl technisch als auch strategisch nicht trivial.

Welche Daten müssen in der ERP-Software gespeichert sein? Welche Daten werden evtl. später für Datenanalysen benötigt? Welche Daten können ohne Probleme direkt zu Beginn verworfen werden? All das sind Fragen, die je nach Unternehmen individuell und variabel sind. Die Software muss hier sehr flexibel und dynamisch arbeiten können, um die Unternehmensanforderungen abzudecken.

Gleichzeitig muss die Software performant sein, das heißt dass der Zugriff auf die Daten zügig erfolgen muss. Nichts ist schlimmer, als mehrere Sekunden pro Klick darauf zu warten, dass Daten aus der Datenbank geladen oder in diese geschrieben werden. Deshalb stellen sich hier dann auch grundsätzliche Fragen, wie z. B. welche der Daten abgespeichert werden müssen und welche davon tagtäglich durch die ERP-Software abgerufen und schnell bereit stehen sollten.

Ab einer gewissen Datenmenge kann es passieren, dass reguläre Datenbanken langsamer werden. Oftmals bewegt man sich hier dann im Bereich von „Big Data“. Aber auch hier kann technisch nachgeholfen werden, z. B. durch den Einsatz von Data Warehousing Lösungen oder speziellen NoSQL-Datenbanken. Gerade wenn man diese Daten für Machine Learning (ML) nutzen möchte, sollten diese schnell verfügbar sein, auch wenn es sich um sehr große Datenmengen handelt.

Generell wird so für jedes Unternehmen im Voraus ein individueller Datenfluss erstellt, der festlegt, welche Daten relevant sind, gespeichert und verwendet werden, gleichzeitig aber hoch flexibel über die Software verwaltet werden können. Da die Daten die Basis für die Industrie 4.0 sind, ist eine hohe Flexibilität der Software erforderlich, um für die Industrie 4.0 gewappnet zu sein.

Industrie 4.0 Software: Schnittstellen für jegliche Anwendungen

Zur Kommunikation zwischen Sensoren und der ERP-Software, aber auch zwischen verschiedenen Software-Systemen, müssen die gesammelten und aufbereiteten Daten über Schnittstellen erreichbar sein. Zum Beispiel, wenn die gesammelten Daten der letzten 24 Stunden automatisch und in Echtzeit für eine separate Software oder Drittanwendung bereitstehen muss, sind Industrie-Standards wie z. B. REST-API Schnittstellen die Voraussetzung.

Die ERP-Software muss sich hier flexibel zeigen und über Schnittstellen öffnen, um sowohl Daten zu erhalten (Sensoren, etc.), als auch Daten bereitzustellen (Weitere Software-Lösungen, Anbindungen, etc.). So entsteht ein ganzheitliches System, das die gewonnen Daten ideal aufnimmt, verwertet, sowie jederzeit die Möglichkeit bietet, diese flexibel zu verarbeiten.

Das ERP-System wird somit nicht als isoliertes System betrachtet, sondern rückt vielmehr in den Vordergrund und bildet das Kernstück, das die Daten aufnimmt, verarbeitet und für andere Systeme bereitstellt. Dies geschieht über Schnittstellen-Standards (z. B. REST, GraphQL, etc.) aber auch bestimmte Protokolle (bei Sensoren z. B. MQTT).

Industrie 4.0 Software: Mit Fokus auf Anwenderfreundlichkeit

Durch die Digitalisierung werden zwangsläufig auch Mitarbeiter, die evtl. davor noch nicht mit Software-Systemen gearbeitet haben, damit konfrontiert. Sei es durch die Bedienung von Maschinen, der ERP-Software oder Mobile-Apps: Die Usability bzw. Anwenderfreundlichkeit der Software-Lösungen ist wichtiger denn je. Ein ganzheitliches und intuitives System ist somit auch hier sehr wichtig, damit sich Mitarbeiter zurecht finden und Neuerungen schneller verstehen.

Egal ob in Form von Design oder unabhängig von der Software, das Thema Usability rückt auch bei der Anschaffung von neuen Maschinen in den Vordergrund. Die Usability und durchdachte Systeme steigern die Produktivität von Mitarbeitern und sind deshalb nicht zu vernachlässigen.

Industrie 4.0: Die Software ist entscheidend

Die Digitalisierung basiert auf der Vernetzung von Maschinen und dem Sammeln von Daten. Doch im Vordergrund steht klar die Software, denn ohne intelligente Verwaltung der Daten sind diese nutzlos.

Lesen Sie auch unsere beiden anderen Beiträge rund um das Thema Industrie 4.0:
Industrie 4.0: Übersicht, Definition und Praxisbeispiele
Industrie 4.0: Auswirkungen, Vorteile und Chancen