OEM'ler - münferit makine modülleri veya karmaşık makine/sistem tedarikçileri - makine kullanıcılarına en önemli farklılaştırıcı özellik olarak temel işlevleri ekonomik açıdan başarılı bir şekilde sunma ve bu işlevleri dijital IIoT bileşenleri ve hizmetlerini içerecek şekilde genişletme konusunda bilgi birikimine sahiptir.
Üretim sistemlerinin dijitalleşmesi: Zarardan uzak dururken akıllanmak mı?
Üretim sistemlerinin dijitalleşmesi / IIoT konuları, genel haber medyasında her yerde yer almasının yanı sıra uzman medyada da yoğun bir şekilde yer almaktadır. Bu süreçte giderek daha fazla yeni anahtar kelime ortaya çıkıyor. Amazon ve Uber gibi şirketler, dijitalleşme stratejilerinin çevrimiçi ticaret ve lojistiğin tutarlı bir şekilde dijitalleştirilmesi (Amazon) veya mevcut kaynakların dijital olarak aracılı kullanımı (Uber) yoluyla ekonomik başarıya ulaşmak için nasıl kullanılabileceğini tüm dünyaya gösteren örnekler olarak gösterilmektedir. Sonuç olarak, sermaye malları OEM'leri de kendilerine şu soruyu soruyor: Dijitalleşme ile benzer şekilde hızlı bir başarı elde edebilir miyiz ve eğer edersek nasıl?
Her şeyden önce, üretim sistemleri için dijitalleşme / IIoT konusunun daha da daraltılması gerekiyor. Tipik makine yaşam döngüsü (VDMA) boyunca olası dijitalleşme adımlarını veya daha kesin bir ifadeyle, yalnızca son kullanıcıya sunulabilecek ürünler, hizmetler veya diğer performanslarla ilgili önlemleri ele alacağız. Teknik olarak mümkün olan ancak şu anda yasal çerçevesi bulunmayan (örneğin makineden makineye sipariş ve ödeme gibi) tamamen yeni teknolojileri ve iş modellerini dikkate almayacağız. Temel bir hususun önceden belirtilmesi gerekmektedir. Bazı uzmanlar, makine ve tesis mühendisliğinde dijitalleşme ve IIoT teknolojilerinin mevcut iş modellerinde temel ve hatta yıkıcı değişiklikler yaratma potansiyeline sahip olup olmadığını sorguluyor. Yazar, iş meleği ve IBM'in eski CTO'su Dr. Gunter Dueck'in bu bağlamda yorumladığı gibi: "Tufan geldiğinde gemiler inşa edin, bentler değil ... Dijital gelecek kıtasına yelken açmak için gemiler mi inşa ediyoruz? Bu da yeni çağımızı şekillendirecek dijital yenilikler aradığımız anlamına geliyor".
"Kesinlikle makine mühendisi olarak kalacağız"
Hans Böckler Vakfı'nın 2018 yılında yaptığı "Makine Mühendisliğinde Dijitalleşme" başlıklı bir çalışma, durumu daha somut bir şekilde ortaya koyuyor ve bir Alman şirketinden bir uzmandan alıntı yapıyor: "Kesinlikle makine mühendisi olarak kalacağız ve bir yazılım evi haline gelmeyeceğiz." Ancak makinelerimizi daha iyi satmak ve cazip kalmalarını sağlamak için yazılım ve ağa ihtiyacımız var. Dijitalleşmeyi temel alarak, müşterilerimizin sorunlarını daha iyi çözmelerine yardımcı olmak istiyoruz. "Her şeyden önce, müşterilerimizle aramıza kimsenin girmemesini sağlamak için dijital potansiyellerden yararlanmak istiyoruz. Bu, Amazon, Google, Microsoft veya benzeri oyuncular gibi hiçbir yıkıcının bizi müşterilerimizden uzaklaştırmaması için bir korunma stratejisi ile birlikte ileriye dönük bir stratejidir." Son kertede, rekabet baskısı sermaye malları OEM'lerine başka bir seçenek bırakmıyor: ortaya çıkan dijitalleşmeyle yüzleşmek zorundalar! Yani mesele olup olmadığı değil, nasıl olacağıdır. Bununla birlikte, makine ve tesis mühendisliğinde dijitalleşmenin mevcut durumu ve gerekli öncelikler, ilgili taraflarca oldukça farklı değerlendirilmektedir. Örneğin VDMA'ya bağlı IMPULS Vakfı, 2016 yılında yaptığı bir araştırmanın önsözünde durumu şu şekilde özetlemiştir: "Endüstri 4.0 Alman makine ve tesis mühendisliğine ulaştı. Şirketler, özellikle dijital ağa bağlı teknolojilerin ve hizmetlerin sağlayıcıları olarak öncü bir rol üstleniyorlar... Dünyanın dört bir yanındaki müşteriler için ek katma değer yaratılıyor".
Pepperl+Fuchs Yönetim Kurulu Başkanı ve mevcut ZVEI Başkanı Gunther Kegel, Haziran 2018'de verdiği bir röportajda şu yorumu yapmıştır: "Bununla birlikte, ... ilerleme hızımızın oldukça yavaş olduğunu düşünüyorum. Olasılıklar o kadar çeşitlidir ki, birçok kaynaktan hangisinin kullanılacağını çok bilinçli bir şekilde seçmemiz gerekir, özgürlük derecelerine izin verilir ve belki de yeni bir şey kurulur. Neyin uygulanması gerektiği ve neyin henüz uygulanmadığı tartılmalı, çünkü bu hala çok uzak görünüyor." İfadeler, makine mühendisliğindeki durumun aktörlerin kendileri tarafından ne kadar farklı değerlendirildiğini göstermektedir. Commerzbank AG, 2019 yılı sonunda Alman makine mühendisliği sektöründe dijitalleşmenin nicel bir değerlendirmesini yapmaya çalıştı: "Dijital şirkete doğru belirleyici bir gelişme, hem süreç ve hizmet seviyelerinde hem de satış seviyesinde platform çözümlerinin entegrasyonudur. Bu arada, sektördeki her dört şirketten üçü bu tür IIoT platformlarının kendileri için önemli olduğunu ve neredeyse yüzde 30'unun halihazırda ilgili çözümleri kullandığını belirtiyor". Bu, Alman makine ve tesis üreticilerinin yarısından fazlasının dijitalleşme / IIoT konusunda henüz herhangi bir adım atmadığı anlamına geliyor. Karşılaştırılabilir bir makine mühendisliği endüstrisine sahip diğer ülkelerde de durum benzerdir.
Dijitalleşme için başarı modelleri
Üretim sistemleri için bir OEM olarak, sektördeki dijitalleşme / IIoT alanındaki en önemli oyuncuları belirlemek ve rollerini, yeteneklerini ve ilgi alanlarını dikkate almak önemlidir (ayrıca bkz. VDI/VDE Durum Raporu [9]):
Dahası, sermaye malları alanındaki dijitalleşme izole bir trend olarak görülemez, ancak temel mevcut trendlerin içine yerleştirilmelidir. En önemlileri şunlardır:
Endüstri 4.0 / bireysel ürünlerin endüstriyel üretimi - Son kullanıcılar, üretim sistemlerinin giderek daha fazla değişkenlik göstermesini beklemektedir: aynı sistemden yararlanarak küçük ila orta miktarlarda mümkün olan en geniş ürün yelpazesini üretmek mümkün olmalıdır.
Üretim tesisleri ölçeklenebilir olmalı ve mevcut sistemlerin kapasite ve çıktı açısından uygun maliyetli bir şekilde daha sonra genişletilmesi için seçenekler sunmalıdır.
Yeni kurulumlarda azalan OEM marjları, bakım ve servis için yüksek son kullanıcı beklentileri ile birleştiğinde, LCC tabanlı iş modellerinin (LCC = Yaşam Döngüsü Maliyetleri, yeni iş konseptleri (bakım, servis, iyileştirme hizmetleri, örneğin "Kestirimci Bakım" dahil)) OEM'ler için de giderek daha ekonomik ve dolayısıyla daha anlamlı hale gelmektedir.
Kullanıcıların makine modüllerinin ve alt sistemlerinin birlikte çalışabilirliğine ilişkin beklentileri sürekli artmaktadır; farklı tedarikçilerden gelen makinelerin ve makine modüllerinin tek bir üretim hattında birleştirilmesi mümkün olduğunca kolay olmalıdır. Bu, OEM'ler için daha fazla karşılaştırılabilirlik ve daha zorlu rekabet ile sonuçlanır. Tüm bu gereklilikler, makine ve tesis yapımında hem teknik hem de ekonomik açıdan ancak üretim sistemlerinin sürekli olarak modülerleştirilmesi, çeşitli genişleme aşamalarında ölçeklenebilir olması ve son kertede ağa bağlanabilir olması durumunda çok verimli bir şekilde uzlaştırılabilir. Sadece modüler ağa bağlı makinelerle uzun vadede ekonomik olarak başarılı olunabilir - modülerleştirme hakkındaki HARTING makalesinde daha fazla ayrıntı açıklanmaktadır: "Üretim teknolojisi ne kadar parçalı olabilir?"
Makine mühendisliği sektöründe dijitalleşmenin ekonomik başarısı segmentten segmente büyük farklılıklar gösterebileceğinden ve diğer şeylerin yanı sıra şirket odağına ve iş modellerine bağlı olduğundan, burada herhangi bir tavsiyede bulunmayacağız.
Bu soruları yanıtlamak için güncel çalışmalara başvurulmalıdır: örneğin, MHP tarafından hazırlanan "Endüstri 4.0 Barometresi / Özet 2019" [9] veya VDMA / M. Rothhöft tarafından hazırlanan "Endüstriyel İletişim / Endüstri 4.0 Pazar Araştırması" [10].
Makine mühendisliğinin çeşitli alt segmentlerindeki ve farklı ülkelerdeki HARTING müşterilerinin deneyimlerine dayanarak, öncelikle ele alınması gereken üç husus vardır:
İlk sistemin işlevleri ve mevcut yazılım unsurları önceliklendirilmelidir:
OEM'in temel yetkinliğini yansıtan kilit işlevler;
Sistemin tamamında geçerli olan ancak temel uzmanlıkla ilgili olmayan temel işlevler;
OEM ve son kullanıcı için ikincil öneme sahip olan ve genellikle alt sistemler olarak satın alınan eklenti veya yardımcı işlevler;
2. Ardından, son kullanıcıların (müşterilerin) ve kendi uzmanlarınızın olası dijitalleştirme projeleri hakkındaki uzmanlık bilgilerini toplayın ve yüksek öncelikli işlevleri ve yazılım öğelerini tercih edin. Mümkünse bunu rakiplerin uzmanlığıyla karşılaştırın ve bunu bir ihtiyaç listesi geliştirmek için kullanın. Bu, baştan sona modüler yapıda ve mümkün olduğunca spesifik olmalı, ilgili yazılımla birlikte öncelikli işlevlere odaklanmalıdır.
3. Bir sonraki adım, münferit fonksiyon modülleri için dijitalleştirmenin fizibilitesini değerlendirmektir. Bu adımda, geliştirme ve tasarım, proje planlama ve satış, imalat ve montaj, dokümantasyon, servis ve satış sonrası hizmetler gibi hizmet zinciri boyunca kendi OEM uzmanlarınızın tümünü dahil etmeniz tavsiye edilir. Buna ek olarak, harici uzmanlardan değerlendirmeler alınabilir ve halihazırda geliştirilmiş olan şartnameler veya standartlar şablon olarak kullanılabilir (örneğin, umati'den). Şu ifadeyi unutmayın: "Kesinlikle makine üreticisi olarak kalacağız ve bir yazılım şirketi olmayacağız."
OEM'ler için en büyük zorluklar
Müşterilerin makinelere yönelik çeşitli bireysel gereksinimleri ile bunun için gerekli modül/işlem sayısını (özellikle kilit işlevler için) az tutmanın ekonomik gerekliliği arasındaki çelişki. OEM'ler bugün bu sorunu, sistemlerini sürekli olarak mantıksal birimlere "ayırarak" ve modülerleştirerek çözmektedir. Bu dijitalleşme alanında ekonomik olarak hareket edebilmek için aşağıdakiler dikkate alınmalıdır.
Gelecekteki dijitalleşme projeleri bağlamında mümkün olduğunca çok sayıda mevcut teknolojik ve makineyle ilgili veri kullanılmalı ve "en düşük" modüler düzeyde bir araya getirilmelidir, yani halihazırda mevcut olan kaynaklar, veriler ve makine ve süreç modelleri kullanılmalıdır. Sürücüler, makine veya süreç durumları için sensörler gibi otomasyon bileşenlerinin daha önce kullanılmayan veya az kullanılan "zekasına" özellikle dikkat edilmelidir.
Tüm yüksek seviyelerde (uç ve üstü), mümkün olduğunca açık ve geleceğe yönelik standartlara sahip fiziksel arayüzlerin yanı sıra en son yazılım ve iletişim protokollerine odaklanılmalıdır.
Aşırı iddialı ve muğlak bir şekilde tanımlanmış hedefler, dijitalleşmenin ekonomik etkilerine ilişkin aşırı beklentilerle birleştiğinde hayal kırıklığına yol açmaktadır. Bir yandan ilgili projelere OEM yönetimi tarafından genellikle aşırı beklentiler yüklenirken, diğer yandan yeterli kaynak sağlanmamaktadır. Bu nedenle dijitalleşme projelerinin geliştirilmesi, uygulanması ve sürekli desteklenmesi için her şeyi bir kerede başarmaya çalışmamanız tavsiye edilir.
Bunun yerine, aşağıdaki hususlar geçerlidir:
Alt projeler modül bazında tanımlanmalı ve yüksek öncelikli kilit işlevlere odaklanmalıdır.
Fiziksel düzeydeki ve veri düzeyindeki arayüzlerin tasarımı mümkün olduğunca son teknoloji ürünü olmalı ve sonraki yazılım güncellemelerine ve geliştirmelerine (özellikle son kullanıcılar için) açık olmalıdır.
Katılımcılar disiplinler arası proje gruplarına ayrılmalıdır , böylece bir yandan sürekli dinamik bir bilgi alışverişi gerçekleşebilirken, diğer yandan hedef düzeltme amacıyla OEM'in yönetim seviyesine erişim her zaman kısa sürede mümkün olur.
Bu nedenle öncelikli kural şudur:
Dijitalleştirme projelerinin modülerliği ("yazılım") makinelerin ve sistemlerin modülerliğini ("donanım") takip ediyorsa ve en yeni fiziksel ve veri arayüzleriyle donatılmışsa, bir OEM olarak mevcut müşteri gereksinimleri için ekonomik ve teknik olarak en uygun şekilde tasarlanmış bir sisteme sahip olursunuz.
Bu sistem aynı zamanda sürekli artan ve bazı durumlarda henüz bilinmeyen gelecekteki gereksinimlerle başa çıkmak için en iyi şekilde donatılmıştır.
Modüler ağ bağlantılı üretim sistemlerinde arayüzler önemli bir rol oynar: "yaşam hatları, sinir yolları ve sinapslardır" ve modül ve makine geçişleri, uç alan, fabrika ve diğer daha yüksek seviyeler için gerekli altyapıyı oluştururlar. HARTING Teknoloji Grubu, bu alanda dijitalleşmeyi işlevsel kısıtlamalar olmadan uygulamak ve sürdürmek için üretim sistemlerine yönelik modern ve gelecekteki kontrol, sürücü, HMI ve iletişim teknolojisinde gerekli olan tüm arayüzler için çözümler sunar.
Referanslar
M. Bode, F. Bünting, K. Geißdörfer, "Rechenbuch der Lebenszykluskosten" (Yaşam Döngüsü Maliyeti Hesaplama Kitabı), VDMA Verlag, ISBN 978-3-8163-0617-7
G. Dueck, "Heute schon einen Prozess optimiert?" (Have You Optimised a Process Today?), 2020, Campus Verlag, ISBN 978-3-593-51084-2
Jürgen Dispan, Martin Schwarz-Kocher, "Digitalisierung im Maschinenbau" (Makine Mühendisliğinde Dijitalleşme), 2018, Hans Böckler Vakfı, Düsseldorf
IMPULS Vakfı, VDMA; "Digital-Vernetztes Denken in der Produktion" (Üretimde Dijital Ağa Bağlı Düşünme) Çalışması, Kasım 2016, Karlsruhe
Commerzbank AG, Endüstri Raporu "Maschinenbau in Deutschland" (Almanya'da Makine Mühendisliği), 2019, Frankfurt am Main,
Sektör Raporu Commerzbank AG VDI/VDE durum raporu "Digitale Chancen und Bedrohungen - Geschäftsmodelle für Industrie 4.0" (Dijital fırsatlar ve tehditler - Endüstri 4.0 için iş modelleri), Mayıs 2016
T Huber, A. Henkel, MHP Yönetim ve BT Danışmanlık Ltd. "Industrie 4.0 Barometer, Zusammenfassung 2019" (Endüstri 4.0 Barometresi, Özet 2019)
Endüstri 4.0 Barometresi, Özet 2019 M. Rothhöft, VDMA "Marktstudie Industrielle Kommunikation / Industrie 4.0" (Pazar Araştırması Endüstriyel İletişim / Endüstri 4.0), VDMA Elektrik Otomasyon Derneği
