Hersteller von Investitionsgütern sehen sich zunehmend der Forderung nach maßgeschneiderten und zugleich umfassenden Problemlösungen gegenüber. Die leistungsstarke Informations- und Kommunkationstechnologie ist dabei ein zentraler Stellhebel, um neue Geschäftsfelder zu erschließen.
Der Fokus des Verbundprojekts securePLUGandWORK liegt darauf, Plug-and-Work-Fähigkeiten durchgängig über die verschiedenen Ebenen der Fertigungshierarchie zu ermöglichen. Noch heute verhindern proprietäre Schnittstellen, nicht integrierte Einzelsysteme oder firmenspezifische Speziallösungen, dass mit IKT-Kapazität ausgerüstete Komponenten und Maschinen Mechanismen der Selbstkonfiguration und durchgängiges Datenmanagement nutzen.
Hauptziel des Projekts ist, auf existierenden Standards basierende Methoden und Werkzeuge sowie Konzepte für Informations- und Softwarearchitekturen zu entwickeln, die auch bei Änderungen in einer Hierarchieebene der Fertigung eine durchgängige, konsistente und gesicherte Datenverarbeitung in den anderen Ebenen der Fabrik ermöglichen. Unter anderem sollen Maschinen und Anlagen so schneller in Betrieb genommen und anfallende Daten wertschöpfend genutzt werden.
Eine der verfolgten Möglichkeiten ist, den Zeitbedarf zu reduzieren, indem die Eigenschaften direkt auf der Komponente gespeichert werden. So stehen die benötigten Informationen parallel zur physischen Integration über eine Schnittstelle direkt in der Steuerung zur Verfügung. Die Komponentenhersteller ermitteln vorab die hierzu benötigten Informationen und hinterlegen sie auf den Bauteilen. Durch die physische und informatorische Integration wird eine Zeitersparnis von rund 20 Prozent bei Erstinbetriebnahme, Instandhaltungstätigkeiten und Änderungen der Produktion möglich.
Das Fraunhofer ISI ergänzt in diesem Projekt den technischen und produktbezogenen Fokus, indem es sowohl Auswirkungen bei der Umsetzung in die bisherigen Wertschöpfungsketten untersucht als auch Möglichkeiten für neue Geschäftsmodelle durch die gezielte Verwertung zusätzlich gewonnener Prozessinformationen identifiziert.
Ziel ist, zu analysieren, welche Implikationen der hohe Softwareanteil bei Cyber Physical Systems für eine Neuausrichtung der Wertschöpfungsprozesse hat: Die Kombination von neuen technischen Eigenschaften und Dienstleistungen, zum Beispiel aus dem Bereich der Informationstechnik, dient der Erfüllung kundenspezifischer Bedürfnisse und generiert somit durch die individuelle Anpassung an die Gegebenheiten beim Kunden einen Zusatznutzen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Inbetriebnahmephase komplett durch den Anbieter übernommen, der Produktpreis von der Dauer der Inbetriebnahme mitbestimmt oder die Funktionsweise der Anlage durch begleitende Leistungen sichergestellt wird.
Aus der durch Industrie 4.0 angestrebten Verfügbarkeit von Prozess- und Zustandsdaten in der Anwendungsphase ergeben sich neue Möglichkeiten für die Konzeption innovativer und individueller Produktlösungen und damit auch eine verstärkte Ausrichtung der Entwicklungsleistung hin zur kundenspezifischen Lösungsberatung. Gleichzeitig erlauben beziehungsweise erfordern die technischen Möglichkeiten auch Geschäftsmodelle, die stärker als bisher auf Serviceleistungen wie Schulung, vorbeugende Instandhaltung oder Anlagenbetrieb ausgerichtet sind.
11/2013 - 4/2017
Daimler AG, Stuttgart
Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research ISI