Die Fertigung in 5 Schritten digitalisieren: ein Leitfaden für KMU

Viele Industrie-4.0-Projekte beginnen bei der Technologie: Sensoren, Cloud, künstliche Intelligenz. Dann bleiben sie stecken, weil jede Maschine und jedes System seine Daten für sich behält. Die Projekte, die ans Ziel kommen, beginnen bei einer Frage aus der Fertigung und bauen nur, was zur Antwort nötig ist.

Diese fünf Schritte empfehlen wir einem produzierenden KMU.

1. Eine Linie und eine Frage wählen

Digitalisieren Sie nicht «die Fabrik». Wählen Sie eine Linie oder Maschinengruppe und eine Frage, die Sie heute nicht sicher beantworten können. Zum Beispiel:

• Wie viel Zeit verlieren wir wirklich beim Rüsten?
• Warum produziert Presse 2 weniger als Presse 1?
• Wie viel Energie braucht jede Maschine, und wann?

Eine genaue Frage zeigt, welche Daten nötig sind und welche nicht. Sie ist auch der einfachste Weg, nach einigen Wochen zu erkennen, ob das Projekt funktioniert.

2. Die Maschinen anbinden

Gebraucht werden die Daten, die die Maschinen schon haben: Zustand, Zähler, Alarme, Messwerte. Ein Edge-Gateway im Werk liest sie über die gängigen Industrieprotokolle wie OPC UA, Modbus, Siemens S7, MQTT und EtherCAT.

Nicht jede Maschine kann Daten liefern. Bei älteren oder einfacheren genügen Terminals an der Maschine: Der Bediener meldet Auftrag, Aktivität und produzierte Teile.

Die Variablen einer Maschine, über OPC UA gelesen, in DigiFactor. Demodaten.

3. Maschinendaten und Geschäftsdaten verbinden

Ein Stückzähler allein sagt wenig. Er wird zur Information, wenn Sie wissen, zu welchem Auftrag die Teile gehörten, auf welcher Maschine und in welcher Schicht. Deshalb müssen Maschinendaten mit den Aufträgen und Aktivitäten aus dem ERP verknüpft werden, in einem Modell.

Der Standard ISA-95 gibt die Struktur vor: Standort, Bereich, Arbeitszentrum, Arbeitseinheit. Hängt jede Information am richtigen Punkt dieser Hierarchie, muss beim Hinzufügen einer Maschine oder eines Moduls nichts neu entworfen werden.

Das ISA-95-Standortmodell eines Demo-Werks.

4. Messen, was wirklich geschieht

Jetzt lässt sich die Frage aus Schritt eins beantworten. Die grundlegenden Kennzahlen sind wenige:

• Maschinenzustände: in Produktion, im Stillstand, im Rüsten, im Alarm.
• OEE in ihren drei Teilen: Verfügbarkeit, Leistung und Qualität.
• Geschätzte gegenüber tatsächlicher Zeit pro Auftrag.

Rechnen Sie mit Überraschungen: Falsche Vorgabezeiten und Kurzstillstände, die niemand erfasst hat, zeigen sich in den ersten Wochen. Das ist das nützlichste Ergebnis dieser Phase.

Ein Linien-Dashboard in DigiFactor, oben mit einem Messwert ausserhalb der Grenzwerte. Demodaten.

5. Erweitern, Modul für Modul

Sind die Daten verlässlich, steht der Rest auf derselben Grundlage:

• Planung, weil Sie jetzt die realen Zeiten kennen.
• Instandhaltung, weil Sie die Stillstände und ihre Ursachen kennen.
• Qualität und Energie, weil die Messwerte schon mit Maschinen und Aufträgen verknüpft sind.
• KI-Agenten, die Fragen in natürlicher Sprache beantworten und ihre Quellen nennen.

Drei Fehler, die man vermeiden sollte

1. Alles auf einmal anbinden. Fünfzig angebundene Maschinen ohne Frage ergeben Diagramme, keine Entscheidungen.
2. Fertigung und ERP getrennt halten. Ohne die Aufträge sagen Maschinendaten nicht, ob man im Rückstand ist.
3. Ersetzen, was funktioniert. Das ERP bleibt das System für Aufträge, Lager und Buchhaltung. Es wird angebunden, nicht neu gebaut.

Mehr dazu

DigiFactor folgt diesem Weg: zuerst die Datenintegration, dann die Module, dann die Agenten. Die Einzelheiten stehen in Die Fertigung digitalisieren, ausgehend von den Daten.

In einer Demo beginnen wir bei einer Ihrer Linien und einer Ihrer Fragen. Demo buchen: Wir melden uns innerhalb eines Arbeitstages.