Das wichtigste Werkzeug für die Digitale Fabrik ist das Product-Lifecycle-Management (PLM). Dessen Kernfunktionen sind die Verwaltung von Prozessen und Produktdaten. PLM hat sich laut dem Consulting-Unternehmen NTT DATA in den vergangenen 25 Jahren von einem einfachen Zeichnungsverwaltungssystem zu einem Eckpfeiler der Unternehmens-IT entwickelt.
Für den Aufbau einer smarten Fabrik biete es die klassischen Methoden und Werkzeuge für die Digitale Fabrik – von der Fabrik- über die Montageplanung bis hin zu Ergonomie-Simulationen und CNC-Programmierung für die Robotersteuerung. „PLM nimmt daher eine Schlüsselposition für Industrie 4.0 ein“, stellt Lutz Kauertz fest, bei NTT DATA Experte für die Digitale Industrie. Doch um dieser Position gerecht zu werden und den Aufbau einer intelligenten Fabrik zu unterstützen, muss sich PLM weiterentwickeln.
Das Schlagwort dafür lautet Integration. Denn die Vision von Industrie 4.0 sieht eine durchgängige digitale Kette vor – von der Produktentwicklung über die Produktionsplanung, Produktion, Logistik, bis in den Service. Dafür müssen sich auch die Systeme verknüpfen. „Fabrikplanung, Produktentwicklung und Anlagensteuerung werden noch weiter zusammenwachsen müssen“, sagt Andreas Barth, Geschäftsführer für die Region Zentraleuropa bei Dassault Systèmes. So ist zum Beispiel eine engere Verbindung des PLM-Systems mit der betriebswirtschaftlichen Software, aber auch mit der Produktionsebene notwendig. Prof. Dieter Wegener sieht bei einer Industrie-4.0-Fabrik grundsätzlich zwei Welten, die aufeinandertreffen: „Die eine ist der Shop-Floor, in der real produziert wird. Die andere ist der Office-Floor, in der geplant und mithilfe von Simulationen virtuell produziert wird.“ Wegener ist leitender Angestellter bei Siemens sowie Sprecher des ZVEI-Führungskreises Industrie 4.0.
Für die Vision Industrie 4.0 müssen diese beiden Welten software-technisch miteinander verbunden werden. Darin sieht er eine große Herausforderung. Der Shop-Floor sei das Feld der Maschinen- und Anlagenbauer sowie Automatisierer. Im Office-Floor kommen die Systeme der IT-Anbieter wie etwa SAP oder IBM zum Einsatz. „Diese verschiedenen Firmen müssen miteinander arbeiten und technisch aufeinander zugehen, um die Vision Industrie 4.0 zu verwirklichen“, erklärt Wegener. Den Klebstoff für diese Verbindung stellt seiner Meinung nach ein branchenspezifisches und meist sogar firmenspezifisches Manufacturing Execution System (MES) dar – also ein softwarebasiertes Fertigungsmanagement-System.
Aber die Verknüpfung auf dieser Basis herzustellen, sei eine „Mammutaufgabe für alle Beteiligten“, so der Experte. „Das macht man nicht mal eben so“, meint Wegener, „das erfordert eine branchenspezifische Abstimmung zwischen den involvierten Unternehmen und entsprechende Investitionen in IT.“
Außerdem gebe es dafür nicht eine allgemein gültige Referenzarchitektur, sondern viele verschiedene. „Diese sind nicht nur branchenabhängig, sondern unterscheiden sich oft sogar von Anwendung zu Anwendung. Und das macht es kompliziert und aufwändig.“
Zudem ist beim Thema Industrie 4.0 die Standardisierung noch nicht sehr weit fortgeschritten. Nicht nur die Verständigung zwischen Maschinen und IT-Systemen fällt schwer. Auch bei der Kommunikation der verschiedenen Software-Lösungen untereinander werde noch häufig nach einer gemeinsamen Sprache gesucht, erklärt Jens Krüger, PLM-Experte bei NTT DATA. „Dieses Problem ist noch immer nicht gelöst“, so Krüger, „derzeit werden die Standardisierungsaktivitäten noch stark durch Herstellerinteressen beeinflusst.“
Der ZVEI hat gemeinsam mit den Branchenverbänden VDMA und Bitkom ein Referenzarchitektur-Modell (RAMI 4.0) entwickelt, das ein Gerüst bieten soll, anhand dessen sich Industrie-4.0-Technologien systematisch einordnen und weiterentwickeln lassen sollen. Dort sind laut Wegener die schon vorhandenen Normen bereits integriert. „Aber ein Standard ist letztlich nur etwas wert, wenn er auch angewendet wird“, fasst der Experte zusammen.
