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06.12.2018

03:48

Siemens will mit Edge Computing die Datenflut bekämpfen picture alliance/dpa

Roboter an einem Messestand von Siemens

Die digitale Fabrik ist für den Konzern das Geschäftsfeld der Zukunft.

Industrie 4.0

So will Siemens die Datenflut in modernen Fabriken bändigen

Von: Axel Höpner, Christof Kerkmann

Das Internet der Dinge revolutioniert die Fabrikhallen. Siemens mischt bei der Industrie-Digitalisierung ganz vorne mit – mit innovativen Lösungen.

München, DüsseldorfIn der Produktion haben deutschen Industrieunternehmen schon viele Schritte digitalisiert. Nun soll die nächste Stufe folgen: Das Internet der Dinge ermöglicht neue Geschäftsideen. Wie das geht, zeigt die Heller Maschinenfabrik in Nürtingen. Statt Maschinen – wie bislang – nur zu verkaufen, hat der Mittelständler zusätzlich ein digitales Betreibermodell im Angebot: Er stellt die Geräte und sorgt für Verfügbarkeit rund um die Uhr. Die Kunden zahlen nur für die Nutzlaufzeit.

Bei „Heller4Use“ werden die Daten im Inneren der Maschinensteuerung erfasst, in einem sogenannten Edge-Computer direkt vor Ort gesammelt und später übertragen. Auf der Plattform Mindsphere, die Siemens gerade bei vielen Kunden einführt, wird die Nutzlaufzeit der Maschine ausgewertet und über das SAP-System bei Heller direkt mit dem Kunden abgerechnet.

„Die Kunden bezahlen, wenn sie produzieren – aus fixen werden variable Kosten“, wirbt der Mittelständler. Siemens-Vorstand Klaus Helmrich ist überzeugt, dass sich solche Modelle Schritt für Schritt durchsetzen werden: „Wir sind jetzt in der Phase, in der wirklich implementiert wird.“ Der Manager führt die neue Einheit „Digitale Industrien“, die am 1. April an den Start geht.

Darin werden künftig die Vorzeigesparte „Digitale Fabrik“ und die Geschäfte mit der Digitalisierung der Prozessindustrie zusammengefasst. Im Gespräch mit dem Handelsblatt erläuterte Helmrich erstmals, wie er das Geschäft auf Wachstumskurs halten und noch profitabler machen will. Ein Schwerpunkt soll dabei Edge-Computing werden, wie es bei Heller zum Einsatz kommt.

Dabei können die Daten teilweise direkt an der Maschine gespeichert und parallel zum Automatisierungsprozess verarbeitet werden. „Die Kunden könnten so entscheiden, welche Daten sie in die Cloud geben und welche sie lieber im eigenen Haus behalten.“ Mit Edge-Computing bezeichnen Experten die dezentrale Datenverarbeitung, ob in Fabriken, Autos oder Sicherheitskameras.

Die Kunden können entscheiden, welche Daten sie in die Cloud geben und welche sie lieber im eigenen Haus behalten. Klaus Helmrich – Siemens-Vorstand

In Skizzen geschieht das am Rand eines Netzwerks – daher der Name. Bei der Vernetzung von Maschinen gewinnt dieses Prinzip an Bedeutung: Nach Einschätzung des Marktforschers IDC werden im Internet der Dinge bis 2020 rund 45 Prozent der Daten per Edge-Computing verarbeitet.

Hintergrund des Trends: Im Zeitalter der Digitalisierung erzeugen die Geräte mit ihren Sensoren große Datenmengen – bei einem selbstfahrenden Auto können beispielsweise Hunderte Gigabyte an einem Tag anfallen. Werden diese Massen in ein weit entferntes Rechenzentrum übertragen, kommt es unweigerlich zu Verzögerungen. Gleichzeitig kosten die Leitungskapazitäten.

Die IT-Branche hat sich auf das Edge-Computing eingestellt. So gibt es Prozessoren, die Aufgaben wie die Bildverarbeitung und Mustererkennung eigenständig erledigen, also ohne die Daten dafür in ein Rechenzentrum übertragen zu müssen. Große Cloud-Dienstleister wie Amazon und Microsoft bieten Lösungen für die Verarbeitung vor Ort, die sich mit den Diensten in der Datenwolke nahtlos verknüpfen lassen.

Auch die Mobilfunkanbieter wollen die Technologie beim neuen Standard 5G nutzen – ein Teil der Daten wird direkt in den Basisstationen verarbeitet. Mit der Verschmelzung von Produktion und IT treffen Industriekonzerne wie Siemens und Technologieriesen wie Microsoft aufeinander, außerdem kommen neue Akteure hinzu.

Bosch zum Beispiel startete 2018 den neuen Bereich Connected Industry, in dem die Industrie-4.0-Aktivitäten gebündelt sind. „Künftig werden durchgehend vernetzte Maschinen dank Künstlicher Intelligenz auch eigenständig Entscheidungen treffen und sich selbst organisieren können“, heißt es bei Bosch.

Der Konzern hat inzwischen mehr als 60 Produkte und Services für die Industrie 4.0 im Angebot. „Wir wollen Bosch zu einem weltweit führenden Unternehmen im Internet der Dinge machen“, kündigte Technik- und Digitalchef Michael Bolle gerade erst an.

Digitales bringt Schub

Für Siemens ist das Feld entscheidend. Die Kraftwerkssparte, die über lange Jahre für stabile Gewinne sorgte, schwächelt. Die Zukunft der großen Gasturbinen im Konzern ist auf lange Sicht nach Einschätzung in der Branche ungewiss. Die digitalen Industrien sind der Kern in der „Vision 2020+“ von Konzernchef Joe Kaeser. Die Einheit erzielt die größten Wachstumsraten und die höchsten Margen.

Das Geschäft mit Automatisierung, der Digitalisierung der Fertigung und Industriesoftware soll in den nächsten Jahren weiter stark ausgebaut und noch profitabler werden. „Die Kombination von Digitalisierung und Automatisierung gibt einen weiteren Schub“, ist Helmrich überzeugt.

In der neuen Einheit führt der Konzern die Automatisierung in den diskreten, produzierenden Industrien (Division Digitale Fabrik) mit der Automatisierung in der Prozessindustrie – also zum Beispiel der Chemiebranche – zusammen. Hinzu kommen Steuerungsaktivitäten und die Softwaregeschäfte. Insgesamt kam die neue Einheit zuletzt auf etwa 14 Milliarden Euro Umsatz und eine Ergebnismarge von 16 Prozent. Dabei soll es nicht bleiben.

Kaeser hat über den Geschäftszyklus eine Umsatzrendite von 17 bis 23 Prozent als Ziel ausgegeben. Helmrich will auf zwei Schwerpunkte setzen: Edge-Computing wie bei Heller, wo die Daten direkt an der Maschine gespeichert und verarbeitet werden, und den verstärkten Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI). In der Musterfabrik in Amberg zum Beispiel werde KI bei der Überprüfung der Leiterplatten eingesetzt, sagte Helmrich.

Digitalisierung: Siemens ist der große Profiteur in der digitalisierten Prozessindustrie

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Kaum eine Autofabrik kommt ohne Siemens-Anlage aus. In der Pharma-Industrie sieht das noch anders aus. Siemens-Chef Kaeser will das ändern.

Bislang mussten alle Produkte, die das Werk verlassen, zur Kontrolle geröntgt werden. Nun prüfe ein Algorithmus, welche Ursachen zu welchen Ausfällen führten. Inzwischen müssten nur noch 50 Prozent der Platten geröntgt werden, bei denen ein Schaden möglich sei. Diese Zahl werde weiter sinken. Das spart Zeit und Geld.

Derzeit ist das Geschäft vor allem mit der digitalen Fabrik für Siemens fast ein Selbstläufer. Die Nachfrage nach Automatisierung und Digitalisierung boomt. Im abgelaufenen Geschäftsjahr 2017/18 stiegen die Umsätze der Division um 14 Prozent auf 12,9 Milliarden Euro. Die operative Rendite lag bei stolzen 20 Prozent.

Etwas schlechter sah es in der Division Prozessindustrie und Antriebe (PD) aus, die teilweise in der neuen Einheit Digitale Industrien aufgeht. Diese litt vor allem bei den großen Antrieben zum Beispiel für die Rohstoffindustrien unter einer Nachfrageschwäche. Der Umsatz legte aber um drei Prozent zu, die operative Umsatzrendite verbesserte sich von 5,0 auf 5,9 Prozent.

Effizientere Produktion

Noch ist im Geschäft mit der Digitalisierung kein Ende des Aufschwungs in Sicht. Experten gehen davon aus, dass die Nachfrage in den nächsten Jahren weiter steigen wird. Gerade in konjunkturell schwächeren Zeiten investieren Unternehmen, um ihre Produktivität zu verbessern. Die Berater von Boston Consulting prognostizieren, dass Firmen in einer vernetzten Industrie 30 Prozent schneller und 25 Prozent effizienter produzieren.

Erfolg wird Siemens aber nur haben, wenn sich die Softwareplattform Mindsphere auf breiter Front durchsetzt. Mit der werden Maschinen und Geräte quer über viele Branchen an das „Internet der Dinge“ (englisch: „Internet of Things“, IoT) angeschlossen.

Mithilfe von IoT-Plattformen können Industriekunden zum Beispiel vorausschauenden Service nutzen, Maschinen effizienter einsetzen, ihre Flotten überwachen und mithilfe der gewonnenen Daten neue Geschäftsmodelle entwickeln. Anbieter wie Siemens stellen die Plattform zur Verfügung – andere Unternehmen können auf dieser Basis dann etwa Apps fürs Handy entwickeln.

Laut einer Studie von IDG haben 44 Prozent der Unternehmen bereits IoT-Projekte umgesetzt, ein Jahr zuvor waren es nur 21 Prozent. Mindsphere soll zudem eine Klammer für den Gesamtkonzern sein – die Plattform soll etwa auch bei der ausgegliederten Sparte Healthineers und in der Bahntechnik zum Einsatz kommen.

Auch in dem neuen operativen Unternehmen „Smart Infrastructure“, neben der Kraftwerkssparte und den Digitalen Industrien das dritte Standbein der neuen Siemens-Struktur, spiele Mindsphere eine zentrale Rolle, sagte Divisionschef Matthias Rebellius bei der Eröffnung der neuen Gebäudetechnik-Zentrale in Zug in der Schweiz.

Früher waren die Aufträge für Siemens eher kleinteilig, zum Beispiel wurden zuletzt fünf Millionen Feuer- und Rauchmelder verkauft. Doch dank Datensensoren und digitaler Vernetzung kann Siemens nun ganzheitlichere Lösungen für Gebäude anbieten. Damit wurde das Geschäft, das früher zur Disposition stand, für Siemens wieder attraktiv.

Für ihn sei die „Smart Infrastructure“ rund um die Gebäudetechnik heute „absolut Teil des industriellen Kerns von Siemens“, sagte Siemens-Vorstand Cedrik Neike. Auch bei den Industriekunden laufe die Einführung von Mindsphere „sehr gut“, so Helmrich. „Der Umsatz entwickelt sich besser, als wir erwartet hatten.“ Inzwischen hätten 750 Anwender und Entwickler Mindsphere eingeführt, es gebe 250 Applikationen im Store.

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Vorteil von Siemens: Der Konzern ist in der Automatisierungstechnik mit seinen Simatic-Anlagen, die in fast jeder Fabrik stehen, klarer Marktführer. „Ein Automatisierungssystem bauen sie nicht so leicht nach, das schützt uns“, sagte Helmrich. Zudem ist Siemens nach Übernahmen vor allem in den USA weltgrößter Anbieter von Industriesoftware.

Allerdings hat es Siemens nicht nur mit den klassischen Wettbewerbern wie ABB oder Rockwell zu tun. IT-Konzerne wie Microsoft drängen in den Markt. Siemens kooperiert teilweise mit ihnen, es wachsen aber auch neue Wettbewerber heran. „Die IT-Spezialisten sind die eigentliche Herausforderung für Siemens“, ist ein Branchenkenner überzeugt.

Das Margenziel von bis zu 23 Prozent für die Digitalen Industrien ist nach Einschätzung von Industriekreisen ehrgeizig. Allerdings dürfte der – traditionell margenstärkere – Softwareanteil bei Siemens in den kommenden Jahren steigen. Helmrich: „Auch in den kommenden Jahren erwarte ich bei der Software weiterhin zweistellige Wachstumsraten.“

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