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Erfolgsfaktoren der digitalen Transformation im Shopfloor

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Die Marktdynamik und die zunehmende Bedeutung der digitalen Transformation stellt produzierende Unternehmen vor neue Herausforderungen. Gleichzeitig steigt die damit einhergehende Komplexität und digitale Prozesse sind alternativlos. Folglich muss auch die dafür benötigte IT-Infrastruktur wachsen. Die Fachabteilungen sind demnach gefordert, sich konsequent mit der Digitalisierung im Shopfloor auseinandersetzen, denn diese sind mittlerweile ein wesentlicher Bestandteil jeder modernen Produktionsstrategie.

VON CHRISTIAN JESKE

Um den Ansatz der Digitalisierung effizient umzusetzen, bedarf es idealerweise einer herstellerneutralen Integration von Systemen und Maschinen, um die ERP-Welt (SAP) mit der Maschinen-Welt als auch IoT-Komponenten flexibel zu vernetzen. Hierbei verspricht ein ganzheitlicher Ansatz mit einer Industrie-4.0-Plattform wie Membrain-IoT eine erfolgreiche Umsetzung. Damit lassen sich Datensilos auflösen und relevante Informationen in Echtzeit für reibungslose Prozesse im Shopfloor bereitstellen.

Shopfloor benötigt Echtzeit-Daten

Oftmals scheitern Digitalisierungsprojekte bereits im Vorfeld aufgrund nicht abschätzbarer IT-Ressourcen. Meist ist es auch ein zentrales Problem, zu wenig Fokus auf die tatsächlichen Anwender zu legen, denn diese sind im Shopfloor oft keine Core User von SAP. Und gerade hier zeigen sich die Grenzen traditioneller IT-Lösungen: Es geht um Echtzeitfähigkeit, Robustheit und die Möglichkeit, Daten aus Maschinensteuerungen, Sensorik oder Bedienoberflächen zuverlässig zu erfassen und weiterzuverarbeiten. In der Praxis erweist sich daher ein integrativer und produktionsnaher Digitalisierungsansatz mit einer modularen Industrie-4.0-Plattform als zielführend. Dieser berücksichtigt neben der klassischen ERP-Integration auch die direkte Anbindung von Maschinen und Anlagen – unabhängig vom Hersteller oder Steuerungssystem. So bieten zum Beispiel Live-Daten von Maschinen die automatische Betriebsstunden-Erfassung und ermöglichen bedarfsgerechte Wartungsmaßnahmen ohne zusätzliche Bedieninteraktion. Über die Steuerung (Schnittstelle) werden relevante Informationen kommuniziert und dem führenden System bereitgestellt. Dank der Echtzeitfähigkeit der Industrie-4.0-Plattform wird der Shopfloor „IoT-ready“ und das einfach, schnell und flexibel. So lassen sich diverse Prozesse wie Betriebszeitenverfassen, Störmeldungen anlegen oder Materialbewegungen buchen, autonom im führenden System (SAP) abbilden. Außerdem ist ein nahtloser Übergang in mobile Prozesse gewährleistet, um Folgeprozesse zu starten oder Verantwortliche unmittelbar per Push-Meldung zu informieren.

Systemoffene Architektur statt starrer Punkt-zu-Punkt-Verbindungen

Skalierbarkeit spielt häufig bei Digitalisierungsprojekten eine zentrale Rolle. Denn eine IT-Architektur, basierend auf Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, gerät in komplexeren Umgebungen mit vielen Maschinen, Sensoren und Softwarekomponenten schnell an ihre Grenzen. Hier überzeugt eine Industrie-4.0-Plattform mit ihrer Leistungsfähigkeit. Dank sogenannten Publish/ Subscribe-Mustern, wie sie unter anderem über das MQTT-Protokoll realisierbar sind, werden Daten zentral gesammelt, verarbeitet und bedarfsgerecht verteilt – ohne dass Daten-Produzenten und -Konsumenten direkt miteinander kommunizieren müssen. Dies fördert nicht nur eine flexiblere Erweiterung, sondern reduziert auch die Fehleranfälligkeit im laufenden Betrieb. Plattformen, die diesen Ansatz unterstützen, können damit als zentrale Datendrehscheibe fungieren und sowohl ERP-Systeme als auch Edge-Devices oder IoT-Anwendungen bidirektional einbinden

Mobile Anwendungen im Shopfloor: praktikabel statt komplex

Mobility ist ein wesentlicher Baustein, wenn es um erfolgreiche Digitalisierung im Shopfloor geht. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Usability der Anwendung inklusive benutzerfreundlicher Funktionen für reibungslose Prozesse direkt vor Ort: ob Lagerverwaltung, Fertigungsdokumentation oder Instandhaltungsprozesse. Viele dieser Tätigkeiten lassen sich mit mobilen Anwendungen deutlich effizienter gestalten. Entscheidendes Kriterium dabei ist die Benutzerfreundlichkeit sowie Schnelligkeit gegenüber Papierprozessen: Anwendungen müssen intuitiv bedienbar sein, auch ohne spezielle IT-Vorkenntnisse, und gleichzeitig über transaktionssichere Anbindungen an diverse Systeme (ERP, Steuerungen, Fileserver, usw.) verfügen. Durch den Einsatz von Tablets, Smartphones oder Industriescannern können papierbasierte Prozesse vollständig ersetzt werden. Gleichzeitig bietet die Integration mobiler Apps die Möglichkeit, Daten in Echtzeit zu erfassen und Prozesse direkt vor Ort abzuschließen – ein nicht zu unterschätzender Beitrag zur Prozesssicherheit, Transparenz und Erhöhung der systemischen Datenqualität.

Eigene Anwendung – schneller verfügbar dank No-Code-Tools

Mit zunehmenden Digitalisierungsbedarf steigt auch die Belastung in IT-Abteilungen. Da diese Ressourcen aber rar sind und um den daraus resultierenden Projektstau zu entschärfen, gewinnen sogenannte No-Code- oder Low-Code-Werkzeuge immer mehr an Bedeutung. Diese ermöglichen es, Prozesse über grafische Oberflächen (Browser-Applikationen) zu konfigurieren. So lässt sich beispielsweise eine produktionsbegleitende Checkliste per Mausklick selbst zusammenstellen. Ebenfalls kann für die Instandhaltung ein Live-Monitoring von kritischen Maschinen selbst eingerichtet werden. Dabei lassen sich mit einer Lösung wie Membrain-IoT Maschinen mit ERP-Strukturen verknüpfen. Daten werden dann kontinuierlich erfasst und bei vordefinierten Ereignissen autonom gemeldet. Solche Werkzeuge befähigen Fachabteilungen, einfache Automatisierungsaufgaben selbstständig und ohne zeitlichen Verzug umzusetzen, ohne auf externe Unterstützung angewiesen zu sein. Und gerade bei häufig wechselnden Anforderungen im Shopfloor – etwa bei neuen Produkten oder Maschinen – ist diese Flexibilität ein entscheidender Vorteil. Voraussetzung ist jedoch, dass die eingesetzten Systeme offen, modular und skalierbar aufgebaut sind.

Digitalisierung erfordert eine modulare IT-Architektur

Dabei gilt es bei einer produktionsnahen Digitalisierungsstrategie, mehrere entscheidende Aspekte zu berücksichtigen: Erstens ist ein ganzheitlicher Ansatz notwendig, denn Digitalisierung macht nicht an Zuständigkeitsgrenzen halt. Zweitens muss die Lösung herstellerneutral ausgelegt sein, denn in der Regel findet man im Shopfloor ein Wildwuchs an Maschinen, Sensoren oder Edge-Geräten, die alle miteinander kommunizieren müssen. Drittens ist eine konsequente Nähe zum Shopfloor entscheidend: Denn gerade die Anwender vor Ort wissen, worauf es ankommt und können Prozesse und Abläufe definieren und automatisieren, aber nicht in übergeordneten Systemen. Auch mit Blick auf die eingesetzten Werkzeuge ist Pragmatismus gefragt. Eine „State of the Art“-IoT-Plattform integriert problemlos eine bestehende Infrastruktur, unabhängig davon, welches ERP-System im Einsatz ist. Darüber hinaus bedarf es einer modularen Erweiterbarkeit wie Mobility, Maschinen, IoT-Komponenten sowie basierten Analysemethoden. Dabei ist Digitalisierung im Shopfloor keine Vision mehr, sondern nimmt bereits Einzug in viele Unternehmen. Entscheidend ist dabei nicht nur die Technologie, sondern vor allem die richtige Herangehensweise. Wer Digitalisierung ganzheitlich denkt, systemoffen plant und produktionsnah umsetzt, schafft die Grundlage für robuste, skalierbare und zukunftsfähige Produktionsprozesse, unabhängig davon, ob SAP oder ein anderes ERP-System zum Einsatz kommt. Der Einsatz von IoT, KI und mobilen Anwendungen bietet zahlreiche Chancen, vorausgesetzt, sie werden sinnvoll und praxisnah integriert.

Autor: Christian Jeske, Leiter Marketing- und Geschäftsentwicklung bei Membrain

Digital Manufacturing Sonderheft 2025 “SAP in der Produktion”