Daten- & Informationsverarbeitung: Einsteiger*innen

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Voraussetzungen

• Ziele und Strategien für Ressourceneffizienz und Digitalisierung definieren
• Prozessanalyse
• Betriebsdatenerfassung

Informations- und Kommunikationstechnologien bilden die Grundbausteine für die Digitalisierung, indem sie die Sammlung, Verarbeitung und Vernetzung von Unternehmensdaten und -informationen ermöglichen. Aus der Auswertung der Unternehmensdaten lassen sich wiederum Optimierungspotenziale ableiten, die eine Steigerung der Ressourceneffizienz ermöglichen. Dies kann z. B. durch die Vermeidung von Verlusten oder einen effizienteren Einsatz von Ressourcen in Produktionsprozessen erreicht werden.* Frerichs, T. und Saulich, K. (2022): Kurzanalyse 32: Technologien zur digitalen Erfassung von Ressourcenverbräuchen. VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH, Berlin (abgerufen am: 22.04.2022).

Die Einführung von IT-Systemen ist in der Regel mit hohen personellen und monetären Aufwänden verbunden, so dass eine Entscheidung strategisch erfolgen muss.

Wie die technische Infrastruktur (Hardware) aufgebaut und welche Anwendungssysteme (Software) eingeführt werden sollten, hängt somit primär von ihren strategischen Anforderungen ab, z. B. welche Prozesse Sie in erster Linie verbessern wollen und welche Arten von Daten Sie dazu verarbeiten müssen. Daher sollten Sie zuvor eine eingehende Analyse der zu verbessernden Prozesse durchführen und zusätzlich Prozesse zur Betriebsdatenerfassung etablieren.

Für die Auswahl von IT-Systemen sollten unter anderem folgende Kriterien berücksichtigt werden* Mertens, Hg. (2017): Grundzüge der Wirtschaftsinformatik, Berlin, Heidelberg, Springer Berlin Heidelberg, ISBN 978-3-662-53361-1. :

Strategische Anforderungen

• Was möchten Sie mit der Einführung von digitalen Lösungen erreichen bzw. welchen Wertbeitrag sollen diese zur Erreichung der Unternehmensziele leisten?
• Welche Unternehmensbereiche bzw. Fachabteilungen tragen in welcher Form etwas dazu bei?
• Welche monetären und personellen Ressourcen stehen zur Verfügung?
• Wie flexibel und skalierbar müssen die Lösungen sein?

Anforderungen der Fachabteilungen

• Bei welchen Prozessen und Aufgaben sollen die Mitarbeitenden unterstützt werden?
• In welcher Form sollen Sie unterstützt werden?
• Welche Anwendungen werden aktuell in den Fachabteilungen genutzt und welchen Einfluss haben die neuen Anwendungssysteme darauf?

Externe Anforderungen

• Welche Anforderungen haben Kund*innen oder Zuliefernde hinsichtlich des Datenaustausches?
• Welche rechtlichen Vorgaben bzw. Regulatorien muss mein Unternehmen erfüllen?

Ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Auswahl von IT-System ist deren Kompatibilität zu bzw. Integrierbarkeit mit anderen Systemen. Einerseits lassen sich Optimierungspotenziale häufig nur über das Zusammenspiel verschiedener Abteilungen und IT-Systeme ausschöpfen. Dazu ist es notwendig, Daten und Informationen zwischen IT-System auszutauschen und für verschiedene Stakeholder in unterschiedlichen Darstellungsformen darzubieten. Andererseits müssen neue Anwendungssysteme in der Regel in eine Umgebung mit bestehenden IT-Systemen integriert werden, mit denen diese im operativen Betrieb interagieren müssen. Insbesondere, wenn Sie Lösungen verschiedener Hersteller*innen einsetzen, müssen Sie vorab evaluieren, über welche Schnittstellen, Kommunikationsprotokolle und Datenformate eine spätere Integration mit anderen Systemen möglich ist.

Voraussetzungen

• Ziele und Strategien für Ressourceneffizienz und Digitalisierung definieren

Damit Sie digitale Lösungen zielgerichtet zur Steigerung der Ressourceneffizienz in Ihrem Unternehmen einsetzen können, müssen Sie die Daten aus ihren betrieblichen Prozessen (z. B. aus Produktion, Logistik, Einkauf etc.) systematisch erfassen und analysieren. Dadurch können Schwachstellen und Potenziale im Unternehmen erkannt werden, um daraufhin Maßnahmen zur Verbesserung zu ergreifen. Daher sollte der Prozess Betriebsdatenerfassung (BDE) frühzeitig im Digitalisierungsprozess bedacht werden.* Roth, A., Hg. (2016): Einführung und Umsetzung von Industrie 4.0 – Grundlagen, Vorgehensmodell und Use Cases aus der Praxis (online), Berlin, Springer Gabler, ISBN 9783662485057

Grundsätzlich kann die Datenerfassung sowohl manuell als auch digital erfolgen. Dank der Verfügbarkeit verschiedenster Sensortypen bietet die digitale Datenerfassung zahlreiche Vorteile wie z. B. die Steigerung der Menge und Vielfalt an auswertbaren Daten sowie deren Vernetzbarkeit für komplexe Analysen.* Frerichs, T. und Saulich, K. (2022): Kurzanalyse 32: Technologien zur digitalen Erfassung von Ressourcenverbräuchen. VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH, Berlin (abgerufen am: 22.04.2022).

Die Herausforderungen bei der Datenerfassung lassen sich anhand der sogenannten Automatisierungspyramide der industriellen Fertigung veranschaulichen (Abbildung 1).* Roth, A., Hg. (2016): Einführung und Umsetzung von Industrie 4.0 – Grundlagen, Vorgehensmodell und Use Cases aus der Praxis (online), Berlin, Springer Gabler, ISBN 9783662485057 Einerseits gibt es auf den verschiedenen Ebenen eines Unternehmens unterschiedliche Arten von Daten, die von unterschiedlichen Systemen generiert und verarbeitet werden. Zum anderen müssen die Daten nicht nur erfasst und gespeichert werden, sondern auch horizontal über den Prozessverlauf und vertikal über verschiedene Unternehmensebenen hinweg integriert werden.

© VDI ZRE angelehnt an Roth 2016Automatisierungspyramide der industriellen Fertigung

Als Einsteiger*in steht Ihr Unternehmen eventuell vor der Herausforderung, dass es noch nicht über eine entsprechende IT-Infrastruktur auf allen Ebenen verfügt. So bleiben Daten, die auf Shopfloor und Steuerungsebene generiert und erfasst werden möglicherweise ungenutzt. Sie können jedoch auch ohne ERP oder MES Maschinen- und Betriebsdaten erfassen und auswerten. So können Sie einfache Datenbanksysteme einsetzen oder auf spezielle Betriebsdatenerfassungssysteme zurückgreifen. Letzteres sind inzwischen häufig in MES integriert.

Unabhängig davon, welchen Lösungsansatz Sie verfolgen wollen, müssen Sie zuvor analysieren, welche Daten in welchen der betrachteten Prozessschritte entstehen und wie diese erfasst bzw. gemessen werden.* Frerichs, T. und Saulich, K. (2022): Kurzanalyse 32: Technologien zur digitalen Erfassung von Ressourcenverbräuchen. VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH, Berlin (abgerufen am: 22.04.2022). So verfügen moderne Maschinen häufig über integrierte Sensorik, die über Feldbussysteme mit einer Steuerung, wie z. B. eine SPS, kommuniziert und Daten austauscht. Die SPS wiederum verfügt über Schnittstellen, über welche die Daten von übergeordneten Systemen, wie MES, abgerufen werden können.* Babel, W. (2021): Automatisierungspyramide und Lösungsgeschäft. In: Babel, W., Hg. INDUSTRIE 4.0, CHINA 2025, IOT. Der hype um die welt der automatisierung, MORGAN KAUFMANN, (S.l.), S. 81–158. ISBN 978-3-658-34717-8. Indem Sie die im Feld eingesetzte Technik erfassen, können Sie feststellen, über welche Schnittstellen und Kommunikationsprotokolle die benötigten Daten abrufbar sind und in welchen Formaten diese vorliegen.

Ausführliche Informationen zum Thema der digitalen Datenerfassung finden Sie in der VDI ZRE Kurzanalyse 32: Technologien zur digitalen Erfassung von Ressourcenverbräuchen.

Fähigkeiten: Einsteiger*innen

Technische Infrastruktur: Einsteiger*innen

Organisation & Prozesse: Einsteiger*innen

Daten- & Informationsverarbeitung: Einsteiger*innen