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Welche Vorteile hat eine zentrale Datensammlung in der Produktion?

5. August 2021 16:15:45 MESZ / von Matthias Menges

Zentrale Datensammlung

Die Industrie 4.0 nimmt kontinuierlich an Fahrt auf – und je mehr die Produktion digitalisiert wird, desto mehr Maschinendaten werden gesammelt. Die Vernetzung der einzelnen Produktions-maschinen untereinander innerhalb eines Produktionsbetriebes (Stichwort: IIoT!) ermöglicht es, die Leistungsfähigkeit der Fertigung als Gesamtheit zu betrachten, zu analysieren und entsprechende Optimierungsmaßnahmen einzuleiten. Mit entsprechender Software wird die enorme Datenmenge (stellenweise 1 Terabyte Daten pro Produktionsstunde) automatisch aufbereitet und visualisiert.

Nun lassen sich die Datencluster für jede Maschine einzeln auswerten – oder ein Betrieb setzt auf die zentrale Datensammlung in der Produktion.

In diesem Beitrag erfahren Sie, welche Vorteile eine zentrale Datensammlung für Ihre Produktion bringt und welche Voraussetzungen erfüllt sein müssen, um die gesammelten Daten verwertbar zu machen.

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Integrierte Geschäftsprozesse sind die Grundlage für Wettbewerbsfähigkeit. Die Integration der Produktionsdaten in die kaufmännische Abwicklung ist dabei ein, wenngleich auch ein überaus relevanter Baustein auf dem Weg in die smarte Produktion. Seit einigen Jahren gehen Maschinen-hersteller dazu über, Ihre Produktionsmaschinen mit entsprechender Sensorik auszurüsten. Das Sammeln von Daten ist also nichts neues mehr – was im Zuge der Industrie 4.0 allerdings neu ist, ist der Bedarf innerhalb der Unternehmen, die gewonnenen Daten genauer anzusehen und zu analysieren. Denn Produktionsdaten enthalten Informationen, die oft erst auf den zweiten oder dritten Blick erkenntlich sind – dabei aber einen enormen Wert in sich verbergen!

Mit Big Data, also „Sammlungen“ riesiger Datenberge, lassen sich nach entsprechender Verarbeitung neue Konzepte verwirklichen – beispielsweise die vorausschauende Instandhaltung (Predictive Maintenance) oder die Anwendung von Techniken und Methoden aus dem Lean Management.

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Der Flaschenhals beim Datensammeln: Unterschiedliche Standards und Dateninseln

Die Grundlage für eine smarte Fabrik im Sinne der Industrie 4.0 ist eine unternehmensweite Vernetzung mit standardisierten Schnittstellen. Genau diese Standards stellen jedoch aktuell die größte Herausforderung dar – insbesondere für die Maschinen- und Anlagenbauer. Diese sind heute gefordert, Datengewinnung und -übertragungen in ihre Konzeptionen einzubeziehen, müssen sich jedoch in vielen Fällen in Sachen Datenbereitstellung an die jeweiligen Kundenvorgaben halten. Zwar gibt es bereits in einigen Industriezweigen Standards, diese sind aber noch nicht übergreifend genormt und entsprechend verbreitet. So entstehen gerade in der derzeitigen Transformationszeit von der klassischen Produktion hin zur smarten Fertigung der Zukunft innerhalb eines Betriebes viele Dateninseln mit unterschiedlichen Datenarten, die miteinander in Verbindung gebracht werden müssen.

Der Verein Deutscher Werkzeugmaschinenhersteller (VDW) hat sich dieser Problematik angenommen und mit Umati eine Standardschnittstelle bereitgestellt, die eine Art „Wörterbuch“ für die Kommuni-kation von Maschinen unterschiedlicher Hersteller darstellen will. Durch das Universal Machine Technology Interface, so die Langform von Umati, soll die einheitliche Definition von Maschinenparametern ermöglicht werden. So will der VDW erzielen, dass sich Maschinen innerhalb eines Betriebes untereinander „verstehen“, auch wenn die Maschinen nicht alle von einem Hersteller stammen.

 

Warum Dateninseln auch Ihre Produktion schwächen

Die smarte Fabrik ist gerade für kleine und mittelständische Produktionsbetriebe derzeit noch Zukunftsmusik. Eine Datensammlung findet hingegen in vielen Betrieben seit längerer Zeit statt. Die Bedienmannschaften erfassen mittels Sensorik und über die Maschinensteuerung Produktionsdaten, die Auftragsabwicklung legt ebenfalls fleißig Dokumente auf dem Firmenserver ab und auch die Buchhaltung generiert tagtäglich wertvolle Unternehmensdaten.

Doch auch wenn mittlerweile in den meisten Betrieben ein ERP eingesetzt wird und Datensammeln zum Alltag gehört – es fehlt vielmals an einer einheitlichen Struktur. Es entstehen so täglich große Zeitfresser, genannt Datensilos.

Datensilo ist die Umschreibung für eine Datenspeicherung, auf die nur eine einzige Abteilung oder ein einzelner Mitarbeiter Zugriff hat. Dem Rest des Unternehmens bleiben diese Daten verschlossen. Datensilos führen dazu, dass die hinterlegten Daten weder geprüft noch aktualisiert noch richtig genutzt werden.

Auch arbeiten die Abteilungen unter Umständen unbewusst aneinander vorbei – und auch das Risiko von Datenverlusten ist nicht zu unterschätzen. Besonders dann, wenn nur ein Mitarbeiter für ein Datensilo verantwortlich ist (beispielsweise der Meister für die Maschinendaten), kann eine Krankheit oder Kündigung zum Verlust wichtiger Informationen führen.

Datensilo

 

Welche Vorteile bringt die zentrale Datenspeicherung?

Auch wenn der Aufbau einer zentralisierten Datenspeicherung einiges an Aufwand und Investitionen mit sich bringt – erfolgreiche Unternehmen heben sich durch die Implementation von digitalen Infrastrukturen von ihren Wettbewerbern ab.

Der Grund dafür: In digitalisierten Fabriken werden rund um die Uhr kontinuierlich Informationen durch Produktionsdaten gesammelt und in Echtzeit ausgewertet. So ist es der Unternehmensführung möglich, die Auslastung der Maschinen zu kontrollieren und zu steuern, die Produktionsplanung zu optimieren und die Qualitätsverbesserung der eigenen Produkte mit Fakten zu untermauern. Aus dem Berg an Big Data lassen sich durch automatische Analysen Muster und Zusammenhänge herausfinden, die ohne zentrale Datensammlung überhaupt nicht sichtbar geworden wären.

Ein weiterer Nutzen der smarten Produktion besteht in der erhöhten Automatisierung. Durch KI und Machine Learning sind Maschinen in der Lage, Probleme ohne menschlichen Eingriff zu lösen und Fertigungsschritte bei Bedarf anzupassen.

Und auch den Blick in die Zukunft kann eine umfassende Datengewinnung leisten! Denn durch die moderne Datenanalyse entstehen die Möglichkeiten, die Produktion frühzeitig an sich ändernde Marktanforderungen oder Kundenwünsche anzupassen. Auch die Instandhaltung lässt sich durch Daten zur „Vorbeugenden Instandhaltung“ updaten – Die Maschinen erkennen Störungen, Fehler oder fehlende Betriebsstoffe so frühzeitig, dass ungeplante Maschinenstopps erst gar nicht entstehen.

Ein weiterer Vorteil der digitalen, automatisieren Datenerfassung liegt in einer erhöhten Mitarbeiterzufriedenheit – in Zeiten des Fachkräftemangels ein nicht zu unterschätzender Faktor für nachhaltige Wettbewerbsfähigkeit! Denn werden Bedienmannschaften von „fachfremden“, aufwändigen Routine-Aufgaben wie dem manuellen Datenerfassen entlastet, bleibt ihnen mehr Zeit für die eigentlichen Aufgaben in der Produktion. Mehr Zeit bedeutet weniger Stress – und weniger Stress führt zu höherer Zufriedenheit im Beruf. Modernes Lead Management zielt darauf ab, alle an einem Prozess beteiligten Personen in Entscheidungen mit einzubeziehen – dies wird durch zentralisierte, automatisierte und optimierte Datensammlung „ganz nebenher“ erreicht.

 

Der Schlüssel zum Erfolg: Die richtige Software

Um die immensen Datenpotentiale in der Produktion wirtschaftlich zu nutzen, ist eine leistungsfähige, perfekt auf den Bedarf des Anwenders zugeschnittene Software essenziell. Die riesigen Datenberge, die täglich entstehen, müssen durch diese Programme schnell und sicher verarbeitet werden, um Analysen in Echtzeit zu ermöglichen. Ob die Datenspeicherung dabei in einer Cloud oder lokal auf dem Unternehmensserver gespeichert sind, macht übrigens keinen großen Unterschied – wichtiger ist die Leistungsfähigkeit der eingesetzten Kommunikations- und Analyse-Software.

 

Fazit

Die zentrale Datensammlung in einem Produktionsbetrieb bietet zahlreiche Vorteile gegenüber Insellösungen und Datensilos. So erlaubt die zentralisierte Datenspeicherung und -verarbeitung eine hochgenaue Analyse der Produktivität, sie spart Zeit und erlaubt eine wesentlich flexiblere Anpassung der gesamten Produktion an den Bedarf der Märkte. Das große Problem der nicht-standardisierten Kommunikationsprotokolle und Schnittstellen lässt sich aktuell nur unternehmensbezogen lösen – es ist aber für die nahe Zukunft zu erwarten, dass Standardisierungen und Normen auch im Bereich der smarten Fabrik Einzug halten werden.

 

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Tags: Orientierung Industrie 4.0

Matthias Menges

Verfasst von Matthias Menges