„Bewährte Strukturen zu verändern fällt schwer“

Lockdowns, Hamsterkäufe und Wartungen aus der Ferne – die Corona-Pandemie hat vor mittlerweile über einem Jahr die weltweite Produktion vor massive Herausforderungen gestellt. Herausforderungen, die ohne die digitalen Möglichkeiten unserer Zeit kaum zu bewältigen gewesen wären. Laut einer aktuellen Bitkom Studie sagen zwei Drittel der befragten Unternehmen, dass digitale Technologien dabei helfen, die Krise zu bewältigen. 77 Prozent der bereits digitalisierten Unternehmen geben an, dass sie besser durch die Krise gekommen sind.

Die Lebensmittelindustrie wurde durch die Krise vor große Herausforderungen gestellt - und geht gestärkt aus ihr hervor. (Bild: Schneider Electric)

Die Gründe dafür sehen Experten vor allem in einer durch die Digitalisierung gestärkten Effizienz, Agilität und Resilienz.  Wir sprachen mit Jürgen Siefert, Vice President Industrial Automation DACH bei Schneider Electric: Über den Wert strategischer Partnerschaften, die Besonderheiten der hochdynamischen Lebensmittelindustrie und die Software, die einen wesentlichen Einfluss auf die Interoperabilität – und damit den Erfolg – einer digitalisierten Produktionsumgebung hat.

Lieber Herr Siefert, vor allem das vergangene Jahr hat durch Lockdowns, Lieferengpässe und teilweise stillgelegte Produktionen Silos entlang der Prozesskette aufgezeigt. Welche Erkenntnisse haben Sie als Automatisierungsprofi aus der Krise mitgenommen? Würden Sie Ihren Kunden heute etwas anderes raten als noch vor zwei Jahren?

Jürgen Siefert: Im Gegenteil. Ohne den bereits bestehenden Grad der Digitalisierung hätten wir die Pandemie deutlich schlimmer erlebt. Die prozessgetriebene und schon gut digitalisierte Lebensmittelindustrie zum Beispiel hat es geschafft, die Regale kurz nach den Hamsterkäufen gefüllt zu halten. Außerdem konnte die Verfügbarkeit neuralgischer und kritischer Umgebungen wie Wasserwerke, Rechenzentren oder aber Krankenhäuser zu 100% sichergestellt werden. Übrigens einer der Gründe, warum Schneider Electric zu jedem Zeitpunkt der Pandemie systemrelevant war.

Insgesamt hat sich in der Krise ausgezahlt, dass Digitalisierung unterbrechungsfreie Produktionsprozesse ermöglicht - nötigenfalls mittels geringstem Personalaufwand vor Ort. Dieser verschiebt sich auf zentrale Services mittels derer Maschinenzustände, Stückzahlen oder Qualität weltweit angesiedelter Produktionsstandorte zum Teil sogar aus dem Home Office beobachtet und gesteuert werden können.

Bei aller Tragik hat die Pandemie viele Erkenntnisse in Sachen nicht geschlossener Wertschöpfungsketten mit sich gebracht. Nicht zuletzt die Anfragen der Industrie bei uns zeigen das Bewusstsein für anstehende Aufgaben.

Die Studie aufgreifend muss aber auch gesagt werden, dass gerade mittelständische Unternehmen häufig nicht über Know-how und zeitliche Ressourcen in Sachen Digitalisierung verfügen. Was empfehlen Sie solchen Unternehmen?  

Jürgen Siefert: Zunächst ist diese Aussage korrekt. Dazu muss man verstehen, dass der Einfluss der Digitalisierung so individuell wie facettenreich ist. Es geht um Wettbewerbsfähigkeit, Unternehmensresilienz, die Schaffung attraktiver Arbeitsplätze oder aber mittelfristig veränderte Geschäftsmodelle, bis hin zur Disruption. Und nicht zuletzt natürlich um Nachhaltigkeit und den Erhalt des Unternehmenswertes. Beispiel: Environmental Social Governance, kurz ESG.

Aber klar, es gibt entsprechende Angebote für mittelständische Unternehmen:

So ist etwa die richtige Partnerschaft ein Garant zum Aufbau einer langfristig skalierbaren und damit investitionssicheren Lösung. Gerade mittelständische Unternehmen benötigen verbindliche „in time“ und „in budget“ Angebote und sollten Schritt für Schritt bei der Umsetzung begleitet werden.

Fehlendes Know-how wird bei Schneider weltweit beispielsweise durch zahlreiche Systemintegratoren, also Partner ergänzt.

Dies gilt auch für die Integration in die Cloud, welche für den Mittelstand häufig mehr IT-Leistungsfähigkeit oder -Sicherheit bedeutet, als selbst im Unternehmen geschaffen werden könnte. Hier arbeiten wir mit Microsoft Azure zusammen.

Gerne weise ich auch auf die Vorzüge unserer Schneider Electric Plattform Exchange hin. Mit weltweit 80.000 registrierten Nutzern und über 500 digitalen Angeboten ist sie gleichermaßen Marktplatz und Networking-Plattform – sie verbindet Nachfrage mit den Angeboten von Spezialisten. Und natürlich geht es hier auch um spezifisches Branchenwissen – bis hin zum proof of concept. Ein riesiger Mehrwert und relevanter Begleiter für Menschen, die Entscheidungen treffen müssen. 

Neben konnektierten Geräten und Datenpunkten spielt die eingesetzte Software eine wesentliche Rolle. Sie entscheidet letztlich über den Grad der Digitalisierung und über die Interoperabilität.

Unsere IoT-Architektur EcoStruxure kommt einer völlig skalierbaren Toolbox gleich. Sie managt alle Daten – beginnend bei den CapEx, den Investitionsausgaben, bis hin zu den OpEx, sprich den laufenden Kosten.

Dies umspannt die komplette holistische industrielle Steuerung bis hin zum Digitalen Zwilling. Das alles für die Prozess- und die diskrete Industrie. Aber auch das Gebäudeenergiemanagement ist Teil der Lösung.

Jürgen Siefert, Vice President Industrial Automation DACH bei Scheider Electric (Bild: Schneider Electric)

Man kann sich unschwer die Vorteile für den Betreiber global verteilter Fertigungsstandorte und damit heterogener Bedürfnisse vorstellen. Von Benchmarking über frühzeitiges Erkennen möglicher Schwachstellen bis hin zur vorausschauenden Wartung ist vieles integriert. 

Aber auch der Mittelstand der Lebensmittelindustrie ist bedacht: Vergleichbar wie der Bau von PKWs von Erfahrungen der LKW- und Formel 1-Technologien profitiert, partizipieren mittelständische Kunden von Schneider Electric durch die genannten Maßnahmen an einer umfänglichen und skalierbaren IoT-Architektur wie EcoStruxure. Zunächst für die Bedürfnisse von global agierenden Enterprise Unternehmen entwickelt, ist sie heute gleichermaßen für die notwendigen Bedürfnissen, Konditionen und Bedingungen des Mittelstands verfügbar.

Viele Entscheider haben verstanden, dass die Digitalisierung eine erforderliche Kernkompetenz von Unternehmen ist. Wer diesen Weg nicht geht, wird in der Wirtschaft mittelfristig keine Rolle mehr spielen. Diese Entwicklung wird zudem immer mehr getrieben von offenen Standards, die neben vielen weiteren Vorteilen auch eine einfachere Integration und Migration erlauben. Ich will ein Beispiel nennen: Bei einem Kunden aus der Molkereiindustrie haben wir unterschiedlichste Steuerungssysteme und Hersteller länderübergreifend unter unserer EcoStruxure Architektur vereinen können. In der neu gewonnenen Datentransparenz steckt ein gewaltiges Potential.

Sie sagen „offene Standards“. Obwohl Deutschland als starke Nation in puncto Industrie 4.0 gilt, ist hier noch Luft nach oben. Die Technologien stehen bereit – dennoch tun sich einige Unternehmen schwer, sind durch Insellösungen wie geschlossene Automatisierungsplattformen blockiert oder fürchten hohe Kosten. Schneider Electric macht sich für eine offene Automatisierung stark. Wo sehen Sie diesbezüglich die größten Chancen und Hemmnisse?

Jürgen Siefert: Das ist in der Gewichtung völlig ungleich. Denn die Chancen und Potentiale offener Standards überragen die Hemmnisse deutlich.

Bisherige Standards waren lange Zeit erfolgreich und sinnvoll. Und bewährte Strukturen zu verändern, fällt generell schwer. Dies gilt natürlich insbesondere für diejenigen unter uns, welche über Jahre hinweg in diesen Welten beheimatet waren.

Eine heterogene Welt proprietärer Systeme, beispielsweise der Mechanik, Programmierung oder Sicherheit, aufzubrechen, ist ein Prozess. Nicht zuletzt durch den Einzug des IP-Protokolls in der OT ist dieser aber voll im Gange. Und die IT-Welt zeigt uns heute die Vorteile einer absoluten Durchgängigkeit – gerade was die Pandemie anbelangt.

Hersteller werden immer weiter umdenken und komplett auf offene Standards setzen müssen, sonst werden sie verlieren.

Kunden wiederum werden Nachteile proprietärer Systeme, wie den Aufwand der Migration von Komponenten und Maschinen in offene Welten oder eine fehlende durchgängige Security-Infrastruktur, gekoppelt mit fehlender Flexibilität auf allen Ebenen, nicht länger in Kauf nehmen.

Was genau ist die Strategie von Schneider Electric, um die Welten weiter zu öffnen und wo exakt sehen sie die Vorteile?

Jürgen Siefert: Mithilfe der konsequenten Nutzung der Norm IEC 61499, einem neuen Standard der Automation, werden wir die Hardware mehr und mehr von der Software entkoppeln. Mittelfristig können wir mit dieser Strategie eine völlig heterogene Welt von Komponenten und Maschinen mit einem vergleichsweise minimalem Migrationspfad in einer Softwarelösung zentral und durchgängig orchestrieren, und zwar vollkommen herstellerunabhängig.

Das ist die Grundlage für die datenbasierte Durchgängigkeit von IT und OT. Hiervon wird bereits das kleine mittelständische Unternehmen profitieren. Denn so gut wie niemand arbeitet mit der Lösung eines Lieferanten, meist handelt es sich um gewachsene Umgebungen.

Neben der Hardwareunabhängigkeit wird der Entwicklungsaufwand für Applikationsingenieure deutlich reduziert. Offene Bibliotheken sorgen für das Arbeiten in einer Welt.  

Und hieraus entsteht eine nicht zu verkennende grundsätzliche Beschleunigung in der Entwicklung neuer Anwendungen und auch neuer Branchenlösungen. Durch die Hardwareunabhängigkeit erweitert sich der Absatzmarkt für Hersteller signifikant. Weil sie plötzlich für viele Unternehmen auf leichtem Weg einsetzbar sind. Eine entsprechende Profitabilität bietet die größte Motivation für die Industrie. Nicht ausgeschlossen, dass die ein oder andere derzeit als komplex geltende Lösung zukünftig schlicht über einen App-Store beziehbar sein wird.

Die Öffnung der Standards und die Entkopplung der Hardware von der Software wird noch einige Zeit in Anspruch nehmen. Ich bin mir jedoch sicher, dass dieser Prozess schneller voranschreiten wird als wir alle annehmen. Es ist der nächste logische Schritt. Und er wird getrieben von der kommenden Generation, den Digital Natives.

Im vergangenen Jahr hat Schneider Electric die ProLeiT AG übernommen und sich damit noch stärkere Expertise in den Bereichen Konsumgüter sowie Food & Beverage ins Haus geholt. Welche Besonderheiten haben diese Segmente gegenüber anderen Industriebereichen, wenn es um die Prozessautomatisierung geht?

Jürgen Siefert: Die Anforderungen dieser Branchen, insbesondere im Bereich Food & Beverage, sind in der Tat hoch. Insofern haben wir mit ProLeiT einen wichtigen Partner für die „letzte Meile“ in die Branche, also für unsere „go-to-market“ Strategie. Das Unternehmen hat eine große Marktdurchdringung im Bereich der Brauereien und Molkereien, die Softwarelösungen sind nun ein branchenorientierter Bestandteil unserer EcoStruxure.

Was die Besonderheiten der Food & Beverage-Branche anbelangt, sprechen wir zunächst von einer Kombination aus Anforderungen von Kunden, des Absatzmarktes sowie des Gesetzgebers. Und diese stehen sich nicht selten diametral gegenüber.

Die Ernährungsindustrie ist eine der Branchen in Deutschland, die am stärksten reguliert wird. Hier geht es unter anderem um strenge Hygienekonzepte, aber auch um die Rückverfolgbarkeit der hergestellten Produkte im Rahmen des kompletten Prozesses.

Dem gegenüber stehen die Erwartungen der Konsumenten, die einer Herausforderung gleichkommen: Bei volatiler Nachfrage fordert der Käufer eine hohe Variantenvielfalt und zwingt die Industrie damit zur Fertigung kleiner Losgrößen. In Verbindung mit dem Wunsch nach Qualität, Gesundheit, Nachhaltigkeit und möglicher Regionalität wird die Komplexität klar.

Ein starker Trend sind die Forderungen nach Umweltschutz und Nachhaltigkeit. Laut Forsa Studie zur „Grünen Woche“ 2021 entscheiden diese Faktoren künftig deutlich häufiger als ein niedriger Preis über den Kauf von Produkten.

Exakt diese genannten Gegebenheiten sind Basis der Digitalisierungsanforderungen.

So geht es in der Food Safety um gleichbleibende Qualität, Sicherheit in den Prozessen sowie eine maximale Zuverlässigkeit bei möglichst hoher Anlagenverfügbarkeit. Es geht darum, mögliche Schwachpunkte frühzeitig zu erkennen und präventiv die notwendigen Aktionen zu planen. Alles das funktioniert über die erhobenen Echtzeit-Daten, die kontinuierlich hochrelevante Informationen liefern und mögliche Abweichungen unmittelbar anzeigen.

Vereinfacht kann man sich das so vorstellen: Schwellwerte werden eingestellt und bei entsprechender Über- oder Unterschreitung löst ein digitaler Alarm aus. Dieser sogenannte Event beinhaltet auch sofort eine Handlungsempfehlung bis hin zur Information über die Verfügbarkeit eines Ersatzteiles oder der Disposition eines möglichen Austausches der defekten Komponente. Im Klartext: Früher wurde eine solche Situation erkannt, wenn die Bänder stillstanden. Der Ausfall und die damit verbundenen Folgekosten waren eklatant. Heute kann ich frühzeitig Entscheidungen treffen. Beispielweise einen Prozess verlangsamen, um eine Komponente zu schonen, bis diese in der Folge zielgerichtet ausgetauscht wird. Im Ergebnis vermeide ich damit kostspielige Ausfallzeiten.

Ähnlich effektiv und effizient lassen sich heute die gerade bei kleinen Stückzahlen ins Gewicht fallenden Rüstkosten minimieren.  So erfassen Optiken einer Maschine im laufenden Prozess, welche Variante eines Produktes nun gefertigt werden soll. Die Maschine stellt sich komplett automatisch und ohne jegliche Unterbrechung um. Das spart Zeit erhöht die Mitarbeitersicherheit, da ein Eingriff an der Maschine nicht stattfinden muss.

Das alles sind Errungenschaften der Digitalisierung. In der Lebensmittelbranche zeigt sie ihr komplettes Können. Ohne smarte Daten, schnelles Reagieren und eine lückenlose Dokumentation könnten die Anforderungen des Absatzmarktes nicht im Ansatz erfüllt werden.

Steigende Anforderungen an die Lebensmittelsicherheit, ein hoher Transparenzwunsch der Verbraucher: Wie können Softwarelösungen in der Lebensmittelindustrie ganz konkret dazu beitragen, den hohen Hygieneanforderungen der Lebensmittelbranche gerecht zu werden und gleichzeitig Kosten und Energieverbrauch möglichst gering zu halten?

Jürgen Siefert: Grundsätzlich kann die Digitalisierung gleichermaßen alle relevanten Daten zu den Energieverbräuchen liefern. Diese hohe Transparenz erlaubt entsprechende granulare Einblicke bis hin zu den einzelnen Abnehmern. Hier entsteht ein enormer Mehrwert, weil ich in der Lage bin, Daten punktuell zu vergleichen und Dinge zu verändern. Man muss sich immer vorstellen, dass dieser Tiefgang so früher nicht möglich war. Vereinfacht ausgedrückt hatte man einen Gesamtverbrauch, ohne exakt zu wissen, wo das Einsparpotential lag.

Transparenz wird sich von Wunsch und Forderung auch immer weiter in Richtung gesetzlicher Rahmen bewegen. Damit sprechen wir gleichermaßen auch von der Wettbewerbsfähigkeit der Hersteller.  

Ein Teil unserer EcoStruxure ist der sogenannte Traceability Advisor.

Simplifiziert dargestellt werden alle Daten rund um ein Produkt fälschungssicher abgelegt und über einen QR-Code auf der Produktverpackung für den Endverbraucher sichtbar.

Klar ist aber auch, dass diese Rückverfolgbarkeit beliebig komplex ist. Sprechen wir beispielsweise von Kuhmilch, habe ich ein Produkt bestehend aus einer Zutat. Dennoch kann mein QR-Code mich nun in völlig unterschiedlicher Tiefe informieren: Vom Abfüller bis zur Charge oder aber vom genauen Erzeuger, also dem Bauern, kann hier die Rede sein.

Nochmal deutlich komplexer sieht es da schon bei der Zutatenvielfalt einer Pizza aus. Um hier Rückverfolgbarkeit völlig nachvollziehbar zu ermöglichen, benötigt man eine Vielzahl an Daten aus unterschiedlichsten Richtungen.

Die Forderung der Konsumenten nach gesunden Produkten, Nachhaltigkeit und Transparenz in Kombination mit gesetzlichen Rahmen werden also zukünftig bestimmen, welche Daten relevant sein sollen.

Die Technik, und das ist die gute Botschaft, ist durchgehend vorhanden und kann entsprechend der Bedürfnisse genauestens skaliert werden.

In Sachen Nachhaltigkeit spielen Hygienekonzepte eine große Rolle. Der Verbrauch von Wasser, Energie und Chemie ist hier eine durchaus nennenswerte Hausnummer.

Der Clean-in-Place Advisor, auch eine Komponente der EcoStruxure Architektur, hilft dabei, Verbrauchswerte exakt zu erfassen und eine glaubwürdige Dokumentation als Audit zu erstellen.

Die digitale Nachverfolgung der Reinigungsprozesse erreicht in Modellversuchen Einsparungen von Wasser, Chemie und Energie von bis zu 30%.

Vorstellen kann man sich das wie einen A/B-Test. Je nach Reinigungsprozess werden Werte immer wieder nach neuen Erkenntnissen angepasst, also optimiert, und das Ergebnis dokumentiert. Dieser Näherungsprozess stellt die so die wichtige Hygiene zu 100% sicher. Hilft aber auch dabei, diese mit nur minimalem Ressourcenverbrauch zu erreichen.

Schneider Electric zählt als absolut vertrauenswürdiger Hersteller und Berater in diesem Umfeld. Das Unternehmen verkauft ausschließlich digitale Technologien und tritt nicht als Lieferant für Wasser, Chemie oder Energie auf.

Die Innovation digitaler Technologien im Umfeld der Rückverfolgbarkeit und der Hygienekonzepte ist weit vorangeschritten, hoch skalierbar und hat bereits heute einen merklichen Einfluss auf Verbräuche und die Bedürfnisse des Marktes. Jetzt geht es um Sensibilisierung in Bezug auf die vielfachen Möglichkeiten und um Integration sowie Migration.

Herzlichen Dank für das Gespräch!

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