M&M Blog

Industrie 4.0 im internationalen Vergleich - Teil 3

Nov, 2017 | Stefan Höfler, Software Developer

Hier kommt der dritte Teil unserer Blogserie. Wie in den ersten beiden geht es um Industrie 4.0 im internationalen Vergleich, diesmal mit dem Schwerpunkt auf China. Industrie 4.0 ist ein wichtiges Thema in China, sowohl in Bezug auf stattliche Aktivitäten, als auch in der Forschung. Der Austausch findet meist über soziale Medien wie WeChat oder über Medien mit Industriebezug statt.

Industrie 4.0 hängt in China stark mit allgemeinen Digitalisierungsthemen wie Virtualisierung, Cloud-Computing und dem Internet der Dinge zusammen. Die klare Abgrenzung anhand des Sektors fehlt. Während in Deutschland das Thema auf das produzierende Gewerbe bezogen wird, ist es in China eher als generelle Aufforderung zum Fortschritt zu verstehen.

China sieht seine eigene Stärke in der Internetaffinität seiner Bevölkerung. Die Hauptziele sind Sicherung eines hohen Wirtschaftswachstums, Arbeitsplätze und Wohlstand. Die eigene Industrie soll in Zukunft mehr von Innovationen und eigenen Ideen angetrieben werden. Dies ist vor allem nötig, weil die Arbeitskostenunterschiede im Vergleich zu Hochlohnländern immer geringer werden. Trotz dieser Vorsätze variiert der Grad an Automatisierung in den chinesischen Unternehmen stark und damit auch die Bereitschaft für Industrie 4.0. Aktuell ist die Fertigungsindustrie eine Mischung aus Industrie 1.0, 2.0 und 3.0, während Industrie 4.0 als langfristiges Ziel gesehen wird.

Wie sich die Ansprüche einer sehr hohen Automatisierung durch Industrie 4.0 mit einer hohen Beschäftigungsquote zusammenbringen lässt, wird kaum diskutiert. Ökonomen aus der Regierung und der Privatwirtschaft gehen davon aus, dass die wegfallenden Arbeitsplätze in den Dienstleistungssektor wandern werden.

Was in Deutschland die „Hightech-Strategie“ ist, ist in China die Strategie „Made in China 2025“[1]. Tatsächlich orientiert sich diese auch stark an der deutschen Industrie 4.0 Strategie. Im Juli 2015 entstand eine gemeinsame Absichtserklärung zwischen der deutschen und der chinesischen Regierung, die die beiden bisher national ausgerichteten Strategien enger miteinander verzahnen soll. Die Made in China 2025-Strategie muss jedoch wesentlich mehr leisten, da sie sich in großen Teilen noch damit beschäftigt das produzierende Gewerbe auf Industrie 3.0 Niveau zu heben. Ziel der Made in China 2025-Strategie ist es, China von einem industriellen Großproduzenten zu einer führenden Produktionsmacht weiterzuentwickeln und in der globalen Wertschöpfungskette nach oben zu klettern. Laut Premierminister Li Kegiang soll in Zukunft die Qualität und nicht die Quantität der Produkte im Fokus stehen.

 


Industrie 4.0 im internationalen Vergleich - Teil 2

Okt, 2017 | Stefan Höfler, Software Developer

Im zweiten Teil der Blogserie wollen wir einen Blick auf Industrie 4.0 in Europa werfen. Welche Bedeutung die Industrie und damit auch Industrie 4.0 für Europa haben, lässt sich anhand einiger Zahlen belegen. So sind ca. 80% aller europäischen Exporte Industrieerzeugnisse[1]. Ebenfalls entfallen 16% des europäischen Bruttoinlandsprodukts auf die Industrie, die ausserdem rund 32 Millionen Arbeitsplätze in über 2 Millionen Unternehmen bietet. Der Industriesektor ist somit ein wichtiger Faktor für Wohlstand und Wachstum in Europa.

Die EU-Kommission verfolgt das Ziel durch Industrie 4.0-Technologien und -Verfahren Produkte mit hoher Wertschöpfung herzustellen. Außerdem spielen auch ökologische Ziele wie umweltfreundliche und sozial nachhaltige Produktion eine Rolle. Die gesamte Wertschöpfungskette soll wirtschaftlicher und nachhaltiger werden um in Europa international konkurrenzfähige Unternehmen aufzubauen. Die EU möchte ein Zukunftsstandort für die Industrie sein. Sie will Vorreiter in der Digitalisierung und attraktiver Standort für die digitalisierte Industrie sein.

Als übergeordnete Institution ist die EU die Vernetzungsstelle für die verschiedenen nationalen Initiativen. Zweimal jährlich findet in Brüssel ein High-Level Roundtable der EU-Kommission statt. Dort treffen sich Vertreter der verschiedenen Initiativen aus den Mitgliedsstaaten, um sich untereinander auszutauschen. Von deutscher Seite nimmt hier z.B. die Plattform Industrie 4.0 teil. Insgesamt existieren europaweit mehr als 30 nationale und regionale Initiativen mit dem Schwerpunkt digitalisierte Industrie (siehe Grafik).

Seit April 2016 konzentrieren sich die Aktivitäten auf europäischer Ebene auf den Aufbau eines Digitalen Europäischen Binnenmarktes. Ziel ist es, den Austausch von digitalen Dienstleistungen und Produkten europaweit zu ermöglichen. Zwar können in Europa Waren, Dienstleistungen, Personen und Kapital frei zirkulieren, allerdings ist dies oft nur analog möglich. Lediglich 7% der europäischen KMU bieten ihre Waren und Dienstleistungen grenzüberschreitend an. Um diesen grenzüberschreitenden Austausch zu gewährlisten muss eine gemeinsame Sprache gefunden werden, deshalb steht das Ausarbeiten gemeinsamer Standards besonders im Fokus.

Vor allem die KMUs sind für die Verbreitung von Industrie 4.0-Technologien von zentraler Bedeutung. Laut Schätzungen der EU-Kommission liegt das wirtschaftliche Potenzial der Digitalisierung bei ca. 110 Milliarden Euro zusätzlichem Umsatz. Deshalb ist eine Aktivierung des europäischen Mittelstands besonders wichtig. Mit der I4MS Initiative (Information and Communications Technology Innovation for Manufacturing Small and Medium-Sized Enterprises)[2] soll dieses Thema angegangen werden. Seit Sommer 2013 betreibt die Initiative ein Kompetenzzentrum, das KMUs dabei unterstützt Informations- und Kommunikationstechnologien entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu testen und zu implementieren. Falls notwendig werden die entsprechenden Kenntnisse und Fähigkeiten für KMUs durch das Kompetenzzentrum bereitgestellt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die EU sehr daran interessiert ist die verschiedenen nationalen Initiativen dazu zu bringen sich gegenseitig auszutauschen und zu synchronisieren. Zu diesem Zweck wurden bereits einige Aktivitäten angestoßen und Maßnahmen eingeleitet. Da jedoch nur wenige hiervon schon länger als zwei Jahre existieren, ist es momentan noch schwierig ihre Ergebnisse zu beurteilen. Hier wird sich in den kommenden Jahren sicher zeigen, ob die Bemühungen der EU auch Früchte tragen.

 


Industrie 4.0 im internationalen Vergleich - Teil 1

Okt, 2017 | Stefan Höfler, Software Developer

Wir starten wieder mit einer neuen Beitragsserie! Die Serie ist in fünf Teile untergliedert und befasst sich mit dem Thema Industrie 4.0 im internationalen Vergleich. Los geht es in Deutschland, in den Artikeln 2, 3 und 4 folgt dann ein Blick auf China, Japan und die USA. Zum Abschluss der Betrachtung untersuchen wird dann noch, wie das Thema im europäischen Kontext gesehen wird. Für jede dieser Nationen erfolgt ein kurzer Lagebericht, darüber wie das Thema Industrie 4.0 im Land gesehen wird, sowie ein Blick auf die jeweiligen Ziele und Herausforderungen.

In Deutschland erhält das Thema Industrie 4.0 recht viel Aufmerksamkeit. In Fachkreisen ist der Begriff weitestgehend bekannt. Oft verdrängt der Begriff Industrie 4.0 sogar andere Themen oder inkludiert sie bereits (z.B. intelligente Mobilität). Dies führt dazu, dass der Begriff immer häufiger als Sammelbegriff für Digitalisierung in der Volkswirtschaft verwendet wird. In seiner ursprünglichen Definition bezieht sich der Begriff Industrie 4.0 jedoch auf das produzierende Gewerbe.

Die Ausgangslage in Deutschland ist aufgrund der starken Position des Maschinen- und Anlagenbaus, trotz wachsender internationaler Konkurrenz, sehr gut. Dennoch wird die Industrie 4.0 momentan nur von einem eher kleinen Kreis an Vorreiterunternehmen vorangetrieben. So nutzen aktuell nur 15% der Unternehmen dezentrale, sich selbststeuernde Systeme in der Produktion[1]. 52% verfügen über intelligente Produktionsanlagen. Der Grund hierfür ist oftmals fehlendes Vertrauen in die Sicherheit der neuen Technologien, vor allem in Bezug auf den möglichen Verlust von geistigem Eigentum und Prozess-Know-how.

Grundlage für Industrie 4.0 in Deutschland ist die Hightech-Strategie der Bundesregierung. Ziel dieser Strategie ist es die Akteure der Forschungs- und Innovationslandschaft hinter gemeinsamen Zielen zu vereinigen. Im Aktionsplan zur Hightech-Strategie wurde im Jahr 2012 das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 vorgestellt, mit dem die Weichen für den Einzug des Internets der Dinge in der Industrie gestellt werden sollten. Im Kern stützt sich die Strategie auf fünf Eckpfeiler:

  • Priorisierung der Forschungs- und Innovationsthemen
  • Vernetzung aller wissen-erschaffender Stakeholder
  • Steigerung der Dynamik der Innovationstätigkeit
  • Schaffung innovationsfreundlicher Rahmenbedingungen durch die Bundesregierung
  • Steigerung der Transparenz von wissenschaftlichen Programmen und technischen Entwicklungen

Ein Problem bei der politischen Unterstützung von Industrie 4.0 ist, dass die Zuständigkeit nicht bei einem Akteur liegt. So sind die Kompetenzen aktuell zwischen dem Bundesministerium (BM) für Wirtschaft und Energie, dem BM des Inneren, dem BM für Verkehr und digitale Infrastruktur, dem BM für Bildung und Forschung, dem BM der Justiz und für Verbraucherschutz und dem BM für Arbeit und Soziales verteilt. Oftmals führt dies zu Reibungsverlusten.

Wenn man über Industrie 4.0 in Deutschland spricht darf man die „Plattform Industrie 4.0“[2] nicht unerwähnt lassen. Die Initiative „Plattform Industrie 4.0“ wurde von den Industrieverbänden Bitkom, dem Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI) und dem Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) gegründet. Die Plattform ermöglicht die branchen-übergreifende Zusammenarbeit von Unternehmen, Verbänden und Wissenschaft. Im April 2015 erfolgte eine Neuorganisation der „Plattform Industrie 4.0“ unter der Führung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, sowie des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie. Im Kern behält die Plattform ihre Aufgaben. Sie arbeitet nicht an der operativen Realisierung von Industrie 4.0, sondern dient als Mittler zur Etablierung von Netzwerken und Partnerschaften, entwickelt Handlungsempfehlungen und setzt die Forschungsagenda fort. Auch die sozialen Aspekte sollen nicht zu kurz kommen, weshalb die Initiative auch für Verständnis, Offenheit und Vertrauen in Bezug auf Industrie 4.0. wirbt.



[1] Freudenberg IT und Pierre Audoin Consultants

 


Bereits zum zweiten Mal veranstalteten Microsoft, die WAGO Kontakttechnik GmbH & Co.KG und M&M Software GmbH einen gemeinsamen IoT Hackathon. Bei dem am 9. Mai in den Räumen der Microsoft Deutschland in München veranstalteten Hackathon konnten sechs interessierte Teilnehmer zum Thema IoT begrüßt werden.

Ziel der Veranstaltung war es, den Teilnehmern einen ersten Einstieg in das Thema IoT mit Microsoft Azure und einer WAGO Steuerung zu geben. Nach dem Motto „vom Sensor in die Cloud“ mussten die Teilnehmer auch selber Hand anlegen und konnten so rasch erste Erfahrungen mit diesem Thema sammeln.

Gerade bei der Vielzahl möglicher Azure Services und der sich heute am Markt bereits installierten WAGO Steuerungen ist dies eine gute Möglichkeit, den ersten Schritt in Richtung IoT und Industrie 4.0 zu machen.

Nach der Begrüßung der Anwesenden und Vorstellung von WAGO durch Jürgen Pfeifer (Account Manager Automation bei WAGO) wurden die für den Hackathon vorbereiteten WAGO PFC Starter Kits an die Teilnehmer ausgegeben. Mit dem Engineering Tool (u.a. Lokale Geräteadministration sowie SPS-Programmierumgebung) e!Cockpit wurde die Steuerung für die Cloudkommunikation mit dem WAGO PFC IoT Connector vorbereitet und an die Microsoft Azure Cloud angebunden.
Der WAGO PFC IoT Connector wurde auf der HMI 2017 vorgestellt und steht Interessierten unter wago.com/cloud-connectivity im Rahmen einer Beta-Phase kostenlos zur Verfügung.

Im Anschluss führte Christian Beier, IoT Solution Architekt von Microsoft, die Teilnehmer durch die Azure Services. Jeder Teilnehmer konnte sich im Vorfeld oder tagesaktuell einen eigenen Azure-Test-Zugang beantragen, welcher ihm ein Testguthaben in Höhe von 170€ zur Verfügung stellt. Damit waren alle Teilnehmer in der Lage, die Anbindung in seiner eigenen Azure Subscription durchzuführen und die für ein kleines IoT Projekt benötigten Services wie IoT Hub, Event Hub oder auch Stream Analytics der Reihe nach einzufügen und erste Daten zur Auswertung und Visualisierung in die Cloud senden.

Schnell merkten die Teilnehmer, vorwiegend mit sehr guten Kenntnissen aus der SPS-Programmierung, dass die Einrichtung der Azure Services doch etwas Zeit in Anspruch nimmt und auch nicht immer alles so reibungslos klappt. Dank der Unterstützung durch Marcel Göller (Product Owner und UI Designer, M&M Software GmbH) konnten aber alle Teilnehmer die gezeigten Aufgaben in der benötigten Reihenfolge für die Projekteinrichtung wie gewünscht erledigen. Somit konnten alle ihr erstes kleines IoT Projekt in der Microsoft Azure Umgebung nutzen.

Dass es auch einfacher geht, dies stellte Dirk Stadtherr (Sales Manager, M&M Software GmbH) mit der Vorstellung der WAGO Asset Management Cloud zum Abschluss der Veranstaltung vor. Mit der von M&M entwickelten Lösung lassen sich WAGO Steuerungen recht einfach in der Cloud einrichten und verwalten, Felddaten unterschiedlicher Herkunft (Energie-, Sensor-, Messdaten) sammeln und in einfachen Auswertungen (Dashboards) dem Anwender darstellen. Zusätzlich stehen auch Funktionen wie das Alarmmanagement oder eine Benutzer- und Rechteverwaltung zur Verfügung. Denn Sicherheit wird in der Cloud großgeschrieben.

Somit bietet die WAGO Asset Management Cloud eine gute Basis für einen raschen und reibungslosen Start in die Welt des IoT und der Industrie 4.0 und mit der Vielzahl an Azure Services steht eine leistungsstarke Plattform zur Verfügung um auch in Zukunft den vielen Anforderungen der Kunden im Cloud-Umfeld mit Softwarelösungen von M&M zu begegnen.

Die Veranstaltung endete fast pünktlich um 16:30. Das Feedback der Teilnehmer war durchweg positiv. Die WAGO Starter Kits werden den Teilnehmer bei Bedarf bis zu 4 Wochen kostenlos zur Verfügung gestellt. Danach kann das Starter Kit für 699€ inklusive e!Cockpit Lizenz erworben werden.

Die Nutzung der Cloud-Testanwendung ist bis zum Ablauf des Testguthabens möglich und wird sicherlich von dem einen oder anderen Teilnehmer in den kommenden Tagen aufgebraucht.

Als Microsoft Cloud Solution Provider kann M&M auch Interessenten ein komplettes Angebot hinsichtlich Microsoft Subscription, Asset Management Cloud Lösung sowie kundenindividueller Softwarelösungen erstellen.


IoT, Cloud Computing und Industrie 4.0 mit FITS

Apr, 2017 | Kenan Sengün, Marketing Manager

Am 4. April 2017 fand in den Räumlichkeiten von Schneider Electric in Selingenstadt unter der Leitung von M&M Software und der FDT Group zum fünften Mal das FDT Technology Forum (eh. FDT Developer Forum) statt. Das Leitthema in diesem Jahr war „FDT IIoT Server (FITS™) – Ein revolutionäres Konzept für die Geräteintegration“. Mit über 40 Teilnehmern fand diese Veranstaltung regen Zuspruch, was das breite Interesse an diesem Thema unterstreicht.

Ziel der Veranstaltung war es, mit strategie- und technologiegetriebenen Vorträgen und Diskussionen die Technologien und Konzepte, die sich hinter FITS verbergen zu thematisieren und den Teilnehmern näher zu bringen. Dazu gehörten unter anderem Trendthemen, die sich auch in den Bereichen IoT und Industrie 4.0 wiederfinden lassen, wie z. B. Kommunikation via MQTT, Cloud-Computing, OPC-UA, Cross-Plattform-Anwendungen mit (FITS-)Web-Services und Security.

Glenn Schulz, Managing Director der FDT Group, eröffnete mit seiner Keynote über die zukünftige Ausrichtung der FDT Technologie die Veranstaltung. Während seines Vortrags präsentierte er das neue, revolutionäre FDT IIoT Server-(FITS™) Konzept, welches den FDT-Standard ins Industrie 4.0-Zeitalter bringen soll. Dabei schnitt er einige Technologiethemen wie z. B. Cloud-Computing, IoT-Kommunikation, Mobile Apps, und Assistenzsysteme an, die in den darauffolgenden Vorträgen und Live Demos im Detail behandelt wurden.

Im Anschluss berichtete Manfred Gundel von M&M Software den aktuellen Plan für die Entwicklung eines FITS-Prototyps. An dieser Stelle wurden die aktuellen Anforderungen und die Architektur des geplanten Prototyps im Detail aufgezeigt. Dabei spielten einige entscheidende Aspekte wie Security, Performance und Stabilität eine wichtige Rolle, was wiederum als wesentliche Grundlage für alle folgenden Präsentationen diente.

Die zwei darauffolgenden Vorträge von M&M Software fokussierten sich auf das Thema Cloud-Computing und das Internet of Things. Als erstes zeigte Christian Gnädig u. a. verschiedene Ausprägungen von Cloud Services und die damit einhergehenden Businessmodelle und Sicherheitsaspekte. In der zweiten Präsentation demonstrierte Ingo Maindorfer mit einer Hands-on-Session, wie sich Daten von Feldgeräten mit Hilfe einer klassischen SPS und dem MQTT-Protokoll in die Microsoft Azure Cloud übertragen lassen können. 

Innovativ ging es dann in den in den letzten Teil der Veranstaltung. Dort veranschaulichte Thomas Neumann von M&M Software mit seiner Microsoft HoloLense die Zukunft von industriellen Assistenzsystemen. In diesem Vortrag ging es u. a. um UI-Konzepte mit modernster Technologie wie Augmented Reality und Multi Device User Interfaces. Darüber hinaus veranschaulichte er, wie die neue FITS Architektur es möglich machen wird, Livedaten aus der Produktion mit Geschäftsdaten zu kombinieren, um so Assistenzsysteme zu entwickeln, die ein Höchstmaß an Unterstützung bieten und so Abläufe und Prozesse mit bestechender User Experience optimieren.

Abgerundet wurde das FDT Technology Forum durch die abschließende Diskussionsrunde. Die Gelegenheit, Fragen und Ideen in großer Runde zu erörtern wurde rege genutzt, was das große Interesse an den dargestellten Themen nochmals unterstrich.

Ein weiteres FDT Technology Forum findet in diesem Jahr in den USA statt. Schneider Electric, die FDT Group und M&M Software laden Sie recht herzlich ein, bei diesen kostenlosen Veranstaltungen teilzunehmen. Melden Sie sich am besten gleich an: https://mm-software.com/en/events/fdt-technology-forum-usa-2017