Smarte Dienstleistungen sind zu »Mehrwertlieferanten« für das Internet der Dinge und Industrie 4.0 geworden. Sich an diesem wichtigen (und lukrativen) Geschäftszweig zu beteiligen ist für KMU in der Regel aber problematisch. Die größte Hürde ist oft das Fehlen vom spezifischem Know-how: Wissen zu Auswahl und Analyse der Daten ist meist ebenso wenig vorhanden wie Kenntnisse zur technischen Gestaltung von Service-Applikationen. Eine physisch-digitale Werkbank soll es den Unternehmen künftig erheblich erleichtern, die Vorteile der Digitalisierung nachhaltig und gewinnbringend für sich zu nutzen.

Der Techniker erkennt eine bevorstehende Störung an der Maschine bereits vor deren Ausfall. Möglich macht dies eine Service-App, über die ihn die Anlage direkt aus der Produktionshalle beim Kunden mit Informationen wie Anzahl der bearbeiteten Werkstücke, Betriebsdaten der Maschine oder auch den Verschleißzustand von Komponenten informiert. Konzepte im Bereich »Predictive Maintenance« zählen ebenso zu den Mehrwertbringern der Industrie 4.0 wie beispielsweise die Live-Verfolgung des Lagerzustands und Aufenthaltsorts von Waren und Materialien. Sie garantiert optimale Logistikprozesse und ist grundlegend für die Gestaltung und Kontrolle reibungsloser Abläufe bei der Produktion kundenindividueller Waren.

Die Rohdaten für derartige Anwendungen sind teilweise bereits vorhanden. In den Datenbanken der Produktionssteuerung eines Unternehmens etwa werden zahlreiche Informationen zum Einsatz einer Maschine oder einer Anlagenkomponente kontinuierlich aufgezeichnet. Zusätzliche Informationen könnten Sensoren und Datensysteme bereitstellen, die direkt in die Geräte, Maschinen und Komponenten integriert werden. Sie bilden den Kern sogenannter Cyber-Physical Systems im Internet der Dinge (IoT). Nutzt ein Unternehmen nun beide Datenquellen, können sie von Produzenten, Lieferanten und Dienstleistern genutzt werden, um unterschiedliche Mehrwertdienste für industrielle Prozesse zu entwickeln. Soweit ist das Prinzip für den Aufbau und Angebot smarter Dienstleistungen klar und einfach.

Der Einstieg in diese smarte Dienstleistungswelt stellt insbesondere für kleine und mittelständische Unternehmen dennoch eine beträchtliche Hürde dar. Denn die  Entwicklung der neuen, datenbasierten Dienstleistungskonzepte ist hochkomplex. Sie erfordert umfangreiches, fundiertes Know-how - sowohl im Bereich der Dienstleistungsentwicklung über Unternehmens- und Funktionsgrenzen hinweg als auch im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnologien.

Eine Werkbank für neue, faktenbasierte Dienste

Im vom Bundeministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt »Smarte Dienstleistungsfabrik« (SmartDiF) entwickeln Forscher des Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS und der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg FAU gemeinsam mit Industriepartnern eine physisch-digitale Werkbank. Sie soll insbesondere KMU dabei unterstützen, die Möglichkeiten der Digitalisierung für neue Dienstleistungsangebote nutzen zu können. »Mit dieser ›smarten Dienstleistungsfabrik‹ bauen wir eine Plattform auf, auf der Unternehmen verschiedene physische und digitale Methoden und Werkzeuge zur Verfügung stehen. So können sie Schritt für Schritt neue Dienstleistungskonzepte entwickeln und umsetzen, ohne dass dafür jeweils spezifisches Expertenwissen benötigt wird«, erklärt Dr. Tim Posselt von der Fraunhofer-Arbeitsgruppe für Supply Chain Services SCS am Fraunhofer IIS.

SmartDiF bietet KMU eine Werkbank zur Dienstleistungsentwicklung für IoT und Industrie 4.0 Bild: Fraunhofer SCS

Reale und digitale Welten zusammenbringen

Zu den physischen Angeboten der Werkbank zählen zum Beispiel Checklisten zum Ausdrucken oder organisatorische und inhaltliche Konzepte für Workshops. Diese sollen helfen, neue Dienstleistungsideen zu entwickeln und konkrete Angebote strukturiert vorzubereiten. Den Unternehmen steht dafür ein Methodenrahmen zur Verfügung, der von den Wissenschaftlern und Forschern speziell für die Dienstleistungsentwicklung im Bereich Maschinenbau und Logistik entwickelt und erprobt wurde. Fragen wie die Ermittlung konkreter Bedürfnisse der Anwender über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg werden dabei ebenso berücksichtigt, wie die Bestimmung geeigneter Daten und deren Auswertung etwa für Prognosen. Weitere physische Angebote der SmartDiF-Werkbank umfassen außerdem technische Komponenten zur Umsetzung einer Dienstleistungslösung. »Im Rahmen des SmartDiF-Projekts entwickeln wir beispielsweise eine Box mit Sensoren, mit deren Hilfe sich Routenzüge von Flurförderzeugen optimieren lassen«, sagt Posselt.

Auch die digitalen Angebote der SmartDiF-Werkbank unterstützen die Unternehmen in allen Phasen der Entwicklung und Umsetzung smarter Dienstleistungen. Online-Fragebögen helfen den Nutzern der Plattform beispielsweise dabei, die eigenen Anwendungsfälle zu charakterisieren und darauf aufbauend ein geeignetes Cloudangebot für die Bereitstellung und Verarbeitung der erforderlichen Daten auszuwählen und einzurichten. Im Rahmen des Projekts haben die Forschungspartner dafür bestehende Cloudlösungen umfassend geprüft und bewertet. Je nach Anwendungszweck bieten die unterschiedlichen Cloudanbieter bereits eine ganze Reihe von Applikationen und Tools, um Daten miteinander zu verknüpfen und auszuwerten. »Zusätzlich entwickeln wir für die SmartDiF-Werkbank noch eine Reihe weiterer Softwaretools, um bestehende Lücken in den Cloudangeboten zu schließen und die Nutzer effektiv bei der Dienstleistungsentwicklung zu begleiten«, betont Posselt. Ziel der Forschungspartner ist es, die SmartDiF-Plattform bis zum Projektende im Herbst 2019 so umfangreich mit Methoden, Werkzeugen und Softwaretools auszustatten, dass Unternehmen damit eine breite Vielfalt an neuen Dienstleistungslösungen entwickeln und umsetzen können. (stw)

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