Digitalisierungspotenziale erkennen und nutzen!
Prozessschritte und Problemstellungen von produzierenden KMUs mithilfe von einfach bedienbaren Apps verbessern

Christian Knecht und Andreas Schuller

Kleine und mittelständische Unternehmen können das Potenzial der digitalen Transformation nur schwer ausschöpfen. Finanzielle und fachliche Ressourcen stehen nicht in gleichem Maße zur Verfügung wie bei Großunternehmen, wodurch ihnen die konsequente Umsetzung von Lösungen oftmals schwerer fällt. In dem BMBF-Forschungsprojekt »ScaleIT« wurde eine Industrie 4.0-Plattform entwickelt, mit der sich einzelne Prozessschritte mithilfe von Apps verbessern lassen. Es stehen sowohl fertige Apps als auch Open-Source-Hilfsmittel zur einfachen Realisierung neuer Ideen zur Verfügung. Eine im Projekt entwickelte Methodik unterstützt dabei, die größten Digitalisierungspotenziale im Unternehmen aufzudecken. Durch diese Methodik und dem flexiblen App-Ansatz soll es vor allem kleineren Betrieben leichter gemacht werden, neue und sinnvolle Industrie 4.0-Anwendungen auf dem betrieblichen Hallenboden zum Einsatz zu bringen, um so ihre Wertschöpfungskette Schritt für Schritt zu optimieren.

Ursprünglich kommt der App-Begriff von Applikationen für mobile Plattformen wie iOS [1] oder Android, aber auch in vielen weiteren Bereichen wird zunehmend von Apps gesprochen:

  • Anwendungen für Desktop-Betriebssystemen (UWP-Apps bei Windows 10 oder Snaps bei Ubuntu)
  • Webbasierte Produktivitäts-Apps, wie z. B. Kanban-Boards oder Chat-Anwendungen (Sandstorm) oder Management-Apps für Unternehmen (Odoo oder SAP Fiori)
  • Unterteilung der Maschinensteuerungsfunktionen (Celos von DMG Mori)
  • Apps für den industriellen Hallenboden (Axoom, Adamos oder ScaleIT)

Aber ist der App-Begriff nur ein Modewort? Wie unterscheidet sich eine App von Desktop-Anwendungen? Kann eine Webanwendung auch eine App sein? Und was macht eigentlich eine gute App aus?

Apps für den industriellen Hallenboden

Ein App ist im Grunde genommen eine „normale“ Softwareanwendung oder auch Webanwendung, nur eben mit einem sehr begrenzten Funktionsumfang. Eine App dient als Werkzeug, welches genau für einen Zweck nützlich ist. Deshalb muss die App den Nutzer aber ideal bei der Erreichung dieses Zwecks unterstützen [2]. Hierfür muss eine App intuitiv, selbsterklärend und erwartungsfonform sein [3]. Zudem ist die Installation von Apps sehr einfach, z. B. per „One-Click“ über einen Store, und die App ist nach der Installation sofort nutzbar. Die Bezahlung lässt sich komfortabel durchführen und die Kosten sind zudem meist nicht sehr hoch. Außerdem existieren für die meisten Anwendungsfälle eine Vielzahl von Apps, die eine vergleichbare Funktionalität bieten – der Nutzer kann so vergleichen, welche am besten passt, und so nur die tatsächlich benötigten Werkzeuge kaufen.

Die Situation auf dem industriellen Hallenboden sieht meistens anders aus als auf dem Smartphone oder Tablet eines privaten Endanwenders. So tauschen Endanwender beispielsweise ihre mobilen Geräte nach wenigen Jahren aus, Maschinen und Anlagen haben dagegen meist Lebenszeiten von vielen Jahrzehnten. Das betrifft oftmals auch die zugehörige Software. Apps für den industriellen Hallenboden müssen deshalb viel länger mit Aktualisierungen und Fehlerkorrekturen unterstützt werden (Long Term Support) als Apps für Endanwender. Veränderungen im laufenden Prozess, etwa durch Software-Updates, werden zu einem Risiko. Für Wartungen oder Installation neuer Software bleiben nur kleine Räume zwischen den Schichten oder an den Wochenenden. Ausfälle können sich gerade kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) nicht leisten. Die Anforderungen an die Robustheit, Sicherheit, Konsistenz und Skalierbarkeit von Applikationen ist im industriellen Kontext deshalb sehr viel höher [4, 5]. Anders als auf dem Smartphone, trifft die Entscheidung für die Installation oder Aktualisierung der Anwendungen auf dem betrieblichen Hallenboden nicht der eigentliche Nutzer (also z. B. Operatoren, Schichtleiter oder Prozessverantwortliche), sondern die Produktions-IT. Die Möglichkeit einer zentralen Verwaltung, Konfiguration und Anpassung ist deshalb eine Voraussetzung für Industrie Apps. Da aus Sicherheitsgründen auf dem industriellen Hallenboden oftmals keine Verbindung zum Internet besteht, muss die Installation und Wartung auch ohne Verbindung möglich sein.

Bild 1: Erstellung von Verbesserungsvorschlägen und Fehlerdokumentation
wird bei einem ScaleIT-Projektpartner anstatt mit einem „gelben Zettel“ zukünftig
mit einer App durchgeführt, die sowohl am Terminal als auch auf dem Tablet nutzbar ist

In der heutigen IT-Landschaft von Produktionsunternehmen werden oftmals komplexe und monolithische Gesamtlösungen, z. B. Enterprise Resource Planning (ERP), verwendet. Solche Systeme bieten zwar ein hohes Maß an Stabilität und tiefgreifende Individualisierungsmöglichkeiten, aber häufig werden zu viele Informationen angezeigt, die z. B. auf dem Hallenboden im Praxiseinsatz keine Relevanz haben. Die Bedienung ist aufgrund des großen Funktionsumfangs komplex und erfordert hohen Schulungsaufwand. Unternehmen sind bei Weiterentwicklungen von Herstellern abhängig und müssen sich jede Anpassung teuer bezahlen lassen. Änderungen der Lizenz-Politik können zudem sehr hohe Kosten bedeuten [6]. Der Zugriff auf die Systeme ist z. B. aus Lizenzgründen nur von bestimmten Terminals möglich, weshalb häufig auf selbstgestrickte Notlösungen, wie z. B. eine Wochenplanung mit Excel, oder ausgedruckte Listen zurückgegriffen wird. Daten aus diesen Systemen können nur schwer mit Daten anderer Systeme, wie z. B. internetbasierten Sensoren, kombiniert werden. Dabei ist ein intelligenter und sinnvoller Austausch von Daten und Informationen über Softwaregrenzen hinweg notwendiger denn je [7]. Apps für den industriellen Hallenboden erfordern deshalb ein hohes Maß an Konnektivität, d.h. sie sollten eine Anbindung an die bestehenden Systeme und Sensoren ermöglichen, sie sollten auf standardisierten und offenen Datenmodellen und Schnittstellen basieren und individuell an die Bedürfnisse der Unternehmen anpassbar sein.

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