OEM'er - udbydere af individuelle maskinmoduler eller komplekse maskiner/anlæg - har knowhow til at tilbyde maskinbrugere nøglefunktionerne som den vigtigste differentierende funktion på en økonomisk vellykket måde og til at udvide disse funktioner til at omfatte digitale IIoT-komponenter og -tjenester.
Digitalisering af produktionssystemer: At blive smart og samtidig holde sig ude af farezonen?
Emnerne digitalisering / IIoT af produktionssystemer er allestedsnærværende i de generelle rapporteringsmedier og fylder også meget i de specialiserede medier. Flere og flere nye søgeord dukker op i processen. Virksomheder som Amazon og Uber nævnes ofte som eksempler, der viser hele verden, hvordan digitaliseringsstrategier kan bruges til at opnå økonomisk succes gennem konsekvent digitalisering af onlinehandel og logistik (Amazon) eller gennem digitalt formidlet brug af eksisterende ressourcer (Uber). Derfor spørger OEM'er af kapitalgoder også sig selv: Kan vi opnå lige så hurtig succes med digitalisering, og hvis ja, hvordan?
Først og fremmest skal emnet digitalisering / IIoT for produktionssystemer indsnævres yderligere. Vi vil overveje mulige digitaliseringstrin langs den typiske maskinlivscyklus (VDMA) eller, mere præcist, kun de foranstaltninger, der vedrører produkter, tjenester eller andre ydelser, der kan tilbydes til en slutbruger. Vi vil ikke overveje helt nye teknologier og forretningsmodeller, som er teknisk tænkelige, men som i øjeblikket ikke har nogen juridisk ramme (som f.eks. bestilling og betaling fra maskine til maskine). Et grundlæggende aspekt bør nævnes på forhånd. Nogle eksperter sætter spørgsmålstegn ved, om digitalisering og IIoT-teknologier inden for maskin- og anlægsteknik overhovedet har potentiale til at skabe grundlæggende eller endda disruptive ændringer i eksisterende forretningsmodeller. Som forfatteren, business angel og tidligere CTO hos IBM, Dr. Gunter Dueck, siger i denne sammenhæng: "Når syndfloden kommer, skal du bygge skibe, ikke diger ... Bygger vi skibe for at sætte sejl til det digitale fremtidskontinent? Det vil sige, at vi er på udkig efter digitale innovationer, der kan forme vores nye tidsalder".
"Vi vil helt sikkert forblive maskiningeniører"
En undersøgelse "Digitalization in Mechanical Engineering" fra Hans Böckler Foundation i 2018 gør tingene mere konkrete og citerer en ekspert fra en tysk virksomhed: "Vi vil helt sikkert forblive maskiningeniører og ikke blive et softwarehus." Men vi har brug for software og netværk for at sælge vores maskiner bedre og sikre, at de forbliver attraktive. Med udgangspunkt i digitalisering ønsker vi at hjælpe kunderne med at løse deres problemer bedre. "Frem for alt ønsker vi at udnytte de digitale muligheder for at sikre, at ingen kommer mellem os og vores kunder. Det er en fremadrettet strategi, kombineret med en afdækningsstrategi, så ingen disruptor - Amazon, Google, Microsoft eller lignende aktører - ender med at fremmedgøre os fra vores kunder". I sidste ende giver konkurrencepresset ikke OEM'er af kapitalgoder nogen anden mulighed: De må se den nye digitalisering i øjnene! Så det er ikke et spørgsmål om, men hvordan. Den aktuelle tilstand af digitalisering og de nødvendige prioriteringer inden for maskin- og anlægsteknik vurderes dog ret forskelligt af de involverede parter. IMPULS Foundation under VDMA sammenfattede for eksempel situationen i forordet til en undersøgelse fra 2016 på følgende måde: "Industri 4.0 er kommet til den tyske maskin- og anlægsteknik. Virksomhederne indtager en ledende rolle, især som udbydere af digitale netværksteknologier og -tjenester ... For kunder over hele verden skabes der yderligere merværdi".
Gunther Kegel, bestyrelsesformand for Pepperl+Fuchs og nuværende præsident for ZVEI, sagde følgende i et interview i juni 2018: "Jeg synes dog, at ... vores tempo fremadrettet er ret langsomt. Mulighederne er så mangfoldige, at vi skal vælge meget bevidst, hvilke af de mange ressourcer der skal bruges, der er frihedsgrader, og måske bliver der etableret noget nyt. Det skal afvejes, hvad der skal implementeres, og hvad der ikke skal endnu, for det virker stadig for langt væk." Udsagnene viser, hvor forskelligt aktørerne selv vurderer situationen inden for maskinteknik. I slutningen af 2019 forsøgte Commerzbank AG sig med en kvantitativ vurdering af digitaliseringen i den tyske maskinindustri: "En afgørende udvikling i retning af den digitale virksomhed er integrationen af platformsløsninger, både på proces- og serviceniveau og på salgsniveau. I mellemtiden siger tre ud af fire virksomheder i sektoren, at sådanne IIoT-platforme er vigtige for dem, og næsten 30 procent bruger allerede tilsvarende løsninger". Det betyder, at mere end halvdelen af de tyske maskin- og anlægsproducenter endnu ikke har gjort noget ved emnet digitalisering/IIoT. Situationen er den samme i andre lande med en sammenlignelig maskinindustri.
Succesmønstre for digitalisering
Som OEM for produktionssystemer er det vigtigt at identificere de vigtigste aktører inden for digitalisering / IIoT i industrien - og overveje deres rolle, evner og interesser (se også VDI/VDE-statusrapport [9]):
Desuden kan digitalisering inden for kapitalgoder ikke ses som en isoleret tendens, men skal indlejres i de vigtigste aktuelle tendenser. De vigtigste er:
Industri 4.0 / industriel produktion af individuelle produkter - Slutbrugerne forventer en stadig større variation i produktionssystemerne: Det skal være muligt at fremstille det bredest mulige udvalg af produkter i små til mellemstore mængder ved hjælp af det samme system.
Produktionsanlæg skal være skalerbare og give mulighed for omkostningseffektiv efterfølgende udvidelse af eksisterende systemer med hensyn til kapacitet og output.
Faldende OEM-marginer på nye installationer kombineret med slutbrugernes høje forventninger til vedligeholdelse og service gør udvidelsen af LCC-baserede forretningsmodeller (LCC = Life Cycle Costs med nye forretningskoncepter (herunder vedligeholdelse, service, eftermonteringstjenester, f.eks. "Predictive Maintenance") også mere og mere økonomisk for OEM'erne og derfor mere meningsfuld.
Brugernes forventninger til maskinmodulers og undersystemers interoperabilitet stiger konstant; maskiner og maskinmoduler fra forskellige leverandører skal være så nemme som muligt at kombinere i en enkelt produktionslinje. Det resulterer i større sammenlignelighed og hårdere konkurrence for OEM'erne. Alle disse krav kan kun forenes meget effektivt i maskin- og anlægskonstruktion, både teknisk og økonomisk, hvis produktionssystemerne er konsekvent modulopbyggede, skalerbare i forskellige udvidelsestrin og i sidste ende også netværksbaserede. Kun med modulopbyggede netværksmaskiner vil man få økonomisk succes på lang sigt - flere detaljer er beskrevet i HARTING-artiklen om modularisering: "Hvor granulær kan produktionsteknologi være?"
Da den økonomiske succes med digitalisering i maskinindustrien kan variere meget fra segment til segment og blandt andet afhænger af virksomhedernes fokus og forretningsmodeller, vil vi ikke komme med nogen anbefalinger her.
For at besvare disse spørgsmål bør man konsultere aktuelle undersøgelser: f.eks. "Industry 4.0 Barometer / Summary 2019" af MHP [9] eller "Market Study Industrial Communication / Industry 4.0" af VDMA / M. Rothhöft [10].
Baseret på erfaringerne fra HARTING-kunder i forskellige delsegmenter inden for maskinteknik og i forskellige lande er der tre aspekter, der skal behandles først:
Funktionerne og de eksisterende softwareelementer i det oprindelige system skal prioriteres:
Nøglefunktioner, der afspejler OEM'ens kernekompetence;
Grundlæggende funktioner, der gælder på tværs af hele systemet, men som ikke vedrører kernekompetencer;
Tilføjelses- eller hjælpefunktioner, der er af sekundær betydning for OEM'en og slutbrugeren, og som normalt købes som undersystemer;
2. Saml derefter ekspertviden fra slutbrugere (kunder) og dine egne eksperter om mulige digitaliseringsprojekter , og prioritér funktioner og softwareelementer, der har høj prioritet. Sammenlign dette med konkurrenternes ekspertise, hvis det er muligt, og brug dette til at udvikle en liste over krav. Den skal være modulært opbygget hele vejen igennem og så specifik som muligt med fokus på prioriterede funktioner med tilhørende software.
3. Det næste skridt er at vurdere muligheden for at digitalisere de enkelte funktionsmoduler. I dette trin anbefales det at involvere alle dine egne OEM-eksperter i hele servicekæden - udvikling og design, projektplanlægning og salg, fremstilling og montering, dokumentation, service og eftersalgsservice. Derudover kan der indhentes evalueringer fra eksterne specialister, og eventuelle specifikationer eller standarder, der allerede er udviklet, kan tjene som skabelon (f.eks. fra umati). Husk sætningen: "Vi vil helt sikkert forblive maskinbyggere og vil ikke blive en softwarevirksomhed."
De største udfordringer for OEM'er
Modsætningen mellem kundernes forskellige individuelle krav til maskiner og den økonomiske nødvendighed af at holde antallet af moduler/processer, der kræves til dette (især for nøglefunktioner), lavt. OEM'er løser allerede dette problem i dag ved konsekvent at "nedbryde" deres systemer i logiske enheder og modularisering. For at kunne handle økonomisk på dette digitaliseringsområde skal følgende tages i betragtning.
Så mange eksisterende teknologiske og maskinrelaterede data som muligt bør bruges og aggregeres på det "laveste" modulære niveau i forbindelse med fremtidige digitaliseringsprojekter, dvs. eksisterende kilder, data og maskin- og procesmodeller, der allerede er tilgængelige, bør bruges. Man bør være særlig opmærksom på den tidligere ubrugte eller underudnyttede "intelligens" i automatiseringskomponenter som drev, sensorer til maskin- eller procestilstande osv.
På alle højere niveauer (edge og derover) bør der fokuseres på fysiske grænseflader med standarder, der er så åbne og fremtidsorienterede som muligt, samt den nyeste software og de nyeste kommunikationsprotokoller.
Alt for ambitiøse og vagt definerede mål kombineret med overdrevne forventninger til de økonomiske effekter af digitaliseringen fører til frustration. På den ene side er relevante projekter ofte overbebyrdede med forventninger fra OEM-ledelsens side, men på den anden side får de ikke tilstrækkelige ressourcer. I forbindelse med udvikling, implementering og løbende support af digitaliseringsprojekter er det derfor tilrådeligt ikke at forsøge at opnå alt på én gang.
I stedet gælder følgende:
Delprojekter bør defineres modul for modul og fokusere på højt prioriterede nøglefunktioner.
Designet af grænseflader på det fysiske niveau og på dataniveau skal være så avanceret som muligt og åbent for efterfølgende softwareopdateringer og -forbedringer (især for slutbrugere).
Deltagerne bør inddeles i tværfaglige projektgrupper , så der på den ene side kan foregå en konstant dynamisk informationsudveksling, og så der på den anden side til enhver tid og med kort varsel er adgang til OEM'ens ledelsesniveau med henblik på målkorrektion.
Den altoverskyggende regel er derfor:
Hvis digitaliseringsprojekternes modularitet ("softwaren") følger maskinernes og systemernes modularitet ("hardwaren") og er udstyret med de nyeste fysiske og datamæssige grænseflader, så har du som OEM et system, der er økonomisk og teknisk optimalt designet til de aktuelle kundekrav.
Dette system er så også optimalt udstyret til at klare konstant voksende og i nogle tilfælde endnu ukendte fremtidige krav.
Grænseflader spiller en vigtig rolle i modulopbyggede netværksproduktionssystemer: De er "livliner, nervebaner og synapser" og skaber den nødvendige infrastruktur for modul- og maskinovergange, kantområdet, fabrikken og andre højere niveauer. HARTING Technology Group leverer løsninger til alle grænseflader, der kræves i moderne og fremtidig kontrol-, drev-, HMI- og kommunikationsteknologi til produktionssystemer for at implementere og fortsætte digitaliseringen på dette område uden funktionelle begrænsninger.
Referencer
M. Bode, F. Bünting, K. Geißdörfer, "Rechenbuch der Lebenszykluskosten" (bog om beregning af livscyklusomkostninger), VDMA Verlag, ISBN 978-3-8163-0617-7
G Dueck, "Heute schon einen Prozess optimiert?" (Har du optimeret en proces i dag?), 2020, Campus Verlag, ISBN 978-3-593-51084-2
Jürgen Dispan, Martin Schwarz-Kocher, "Digitalisierung im Maschinenbau" (Digitalisering inden for maskinteknik), 2018, Hans Böckler Foundation, Düsseldorf
IMPULS Foundation, VDMA; undersøgelse "Digital-Vernetztes Denken in der Produktion" (Digital netværkstænkning i produktionen), november 2016, Karlsruhe
Commerzbank AG, Industrirapport "Maschinenbau in Deutschland" (Maskinteknik i Tyskland), 2019, Frankfurt am Main,
Brancherapport Commerzbank AG VDI/VDE-statusrapport "Digitale Chancen und Bedrohungen - Geschäftsmodelle für Industrie 4.0" (Digitale muligheder og trusler - forretningsmodeller for Industri 4.0), maj 2016
T Huber, A. Henkel, MHP Management and IT Consulting Ltd. "Industrie 4.0 Barometer, Zusammenfassung 2019" (Industri 4.0 Barometer, Sammenfatning 2019)
Industri 4.0-barometer, oversigt 2019 M. Rothhöft, VDMA "Marktstudie Industrielle Kommunikation / Industrie 4.0" (Markedsundersøgelse Industriel Kommunikation / Industri 4.0), VDMA Electrical Automation Association
Jakob Dueck
Position: Branchesegmentchef for maskiner
- Afdeling: Ledelse af industrisegmenter
- Virksomhed: HARTING Technology Group