Wer hilft KMU?

Anschlusshilfe

Das Labs Network Industrie 4.0 unterstützt kleine und mittelgroße Unternehmen bei der digitalen Transformation. Getragen wird der Verein von Weltkonzernen – weil sie davon profitieren.





/ Ohne sie geht wenig hierzulande: Kleine und mittelgroße Unternehmen (KMU) sind ein zentraler Erfolgsfaktor der deutschen Wirtschaft. Vor allem in der produzierenden Industrie sind viele von ihnen in Nischenmärkten weltweit führend. Doch mit der digitalen Transformation droht der Mittelstand den Anschluss an Märkte und Kunden zu verlieren. Wenn es den Hidden Champions nicht gelingt, ihre hochkomplexen Produkte mit der digitalen Welt zu verbinden, die von den Konzernen derzeit mit großem Aufwand und Tempo erschaffen wird, wäre das für beide Seiten fatal: Die Kleinen verlören ihre besten Kunden, die Großen wichtige Zulieferer – eine Lose-Lose-Situation.

Es war also nicht uneigennützig, als eine illustre Runde Global Player wie Siemens, SAP, Deutsche Telekom, Festo und die Deutschland-Niederlassung von HPE mit Branchenverbänden wie Bitkom, VDMA und ZVEI 2016 das Labs Network Industrie 4.0 (LNI 4.0) gründeten. Heute zählt der Verein 20 Mitglieder und macht es sich zur Aufgabe, kleine und mittlere Unternehmen bei der digitalen Transformation zu unterstützen. Sie können sich mit seiner Hilfe vernetzen und in 79 Testzentren neue Technologien, Ideen oder Geschäftsmodelle ausprobieren – ohne Wettbewerbsdruck und mit großen wie kleinen Partnern.

Außerdem erhalten sie durch den Verein eine Stimme in globalen Normungsprozessen, wenn – vor allem von den Großen – über neue technologische Standards entschieden wird. Man könnte sagen, LNI 4.0 ist eine Art Sammeltaxi für KMU, das Akteure mit ähnlichem Ziel in der digitalen Transformation weiterbringt.

Dominik Rohrmus ist von Anfang an dabei. Sein Arbeitgeber, die Siemens AG, hat den Informatikexperten als Koordinator des LNI 4.0 entsendet. Wer dem groß gewachsenen Mann im Gespräch folgen will, muss sich allerdings anstrengen. Er jongliert mit Zahlen, redet über komplexe Zusammenhänge im Fast-Forward-Modus und springt zwischen Themen hin und her. Auf die Frage nach der Bedeutung des Netzwerks liefert er Zahlen:

Zahl der KMU in Deutschland laut KfW: 3.700.000

Anteil an der Gesamtzahl aller Unternehmen: mehr als 99 Prozent
Anzahl der deutschen KMU im Bereich Industrieproduktion: 300.000

Zahl der bei Siemens gelisteten Zulieferer: 90.000
Mitglieder im VDMA, dem größten Industrieverband Europas: 3.200

Was Rohrmus sagen will: Die teils hoch spezialisierten KMU arbeiten in Deutschland meist unter dem Radar.

Mit welchen Problemen kommen Firmen zu Ihnen, Herr Rohrmus?

Das lässt sich kaum verallgemeinern. Oft sind es begrenzte Kapazitäten bei Kapital und Köpfen sowie fehlendes Know-how, das den Unternehmen den Weg der digitalen Transformation erschwert. Wenn die großen Kunden der KMU fordern, die Produkte und Geschäftsmodelle zu digitalisieren, dann ist Unterstützung nötig.

Es geht aber nicht allein um die Frage, wo es heute ein Problem gibt, sondern auch darum, wo sich der Wettbewerbsvorteil von morgen finden lässt. Welche neuen Player in die Märkte treten werden – das ist für ein kleines oder mittleres Unternehmen von entscheidender Bedeutung, wenn es auch morgen noch auf Weltniveau unterwegs sein will.

Über das LNI 4.0 haben die Unternehmen Zugriff auf ein Netzwerk mit fast 80 Testeinrichtungen. Welche Rolle spielt die Forschung in Ihren Projekten?

Labs Network weist schon im Namen auf die Vernetzung von Testzentren hin. Labs klingt für einige nach Forschung, aber genau darum geht es nicht. Es ist null Forschung – ich rede lieber von Spielplätzen. Es geht darum, Industrie 4.0 neutral auszuprobieren, mit den richtigen Partnern und an den richtigen Orten. Häufig sind das jene Forschungseinrichtungen, die bereits mit Konzernen kooperieren.

Warum haben die Konzerne den Verein gegründet?

Das Zauberwort unserer Zeit lautet: Interoperabilität – alles ist mit allem verbunden, alles wird smart. Konzerne wie mein Arbeitgeber Siemens sind darauf angewiesen, dass auch KMU als Zulieferer die digitale Transformation schaffen und nicht den Anschluss verlieren. Im Internet der Dinge soll bald alles mit allem kommunizieren, was uns zu einem weiteren verbindenden Element führt: den Standards.

Welche Rolle spielen die?

Wenn alles mit allem interagiert, können Sie nicht mit Hunderten verschiedener Spezialschnittstellen agieren. Standards, auf die sich die Industrie geeinigt hat, ermöglichen eine hohe Marktakzeptanz von Industrie-4.0-Vernetzungen. Solche Standards senken die Kosten der Interoperabilität gewaltig. Vor 30 Jahren kostete zum Beispiel eine USB-Schnittstelle mehrere Tausend Euro, heute sind es eher Cents.

Die Entscheidungen, welche Standards gelten, treffen meist Konzerne. Wir wollen die KMU an diesen Prozessen beteiligen, zumindest aber sicherstellen, dass sie über die Standards rechtzeitig informiert sind, um ihre Produkte entsprechend auszurichten.

Was macht Standards kompliziert?

Die ungeheure Vielfalt und Diversität der Industrie. Eine Stufe unter der Größenordnung Siemens finden Sie allein in Deutschland zehn- bis zwanzigtausend ernst zu nehmende Unternehmen, die allesamt global erfolgreich agieren. Die tun sich aber schwer, für ihre Schnittstellen gemeinsam Standards zwischen Hardware und digitaler Welt festzulegen, die alle Branchenbedürfnisse adressieren. Stellen Sie sich vor, es gäbe 50 iTunes Stores und 50-mal Google Play – und die sollen sich auf einen einheitlichen Standard einigen. Zumindest im Business-to-Business benötigen wir diese Normen sehr dringend.

Frühe Einblicke in industrielle Entwicklungen und die Vernetzung mit anderen Playern können enorm helfen. Das erfuhr zum Beispiel Zecher in Paderborn. Mehr offline geht kaum: Das Unternehmen ist ein führender Hersteller von Rasterwalzen, vor allem für die Druckindustrie. 170 Mitarbeiter, 22 Millionen Euro Umsatz, vier Produktionswerke und 70 Jahre Geschichte – ein Mittelständler wie aus dem Bilderbuch.

Semantischer Informationsaustausch
Damit sich Maschinen, die selbstständig Daten wie Produktionsaufträge austauschen, oder Sensoren, die Messdaten verteilen, untereinander verstehen, müssen die geteilten Informationen einer einheitlichen Semantik folgen. Dafür sind bei komplexen Maschinen und Anlagen aufwendige Informationsmodelle nötig, die Daten mit zusätzlichen, maschinenlesbaren Beschreibungen anreichern. Eine eindeutige Datensemantik ist Voraussetzung für Industrie-4.0-Anwendungen.

Plugfest
Veranstaltung, bei der Entwickler von elektronischen Geräten oder Software die Interoperabilität ihrer Produkte oder Designs mit denen anderer Hersteller auf Basis eines bestimmten Standards testen.

Rasterwalzen sind elementare Bauteile, deren gravierte Oberflächen auch in der Rotation Materialien mit hoher Präzision aufnehmen und wieder loslassen. Bald sollen sie zudem Daten sammeln: Die Paderborner wandten sich ans LNI4.0, weil sie künftig Dienstleistungen wie Predictive Maintenance oder Tracking anbieten wollen.

Dominik Rohrmus arrangierte ein Projekt mit dem Institut Industrielle Automation des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) sowie der Smart-FactoryOWL, einer vom Fraunhofer-Institut und der Technischen Hochschule OWL betriebenen Forschungs- und Demonstrationsplattform für Industrie- 4.0-Anwendungen. Zecher konnte dort mit den Partnern Technologien testen, die die Leistungs- und Zustandsinformationen der Walze erfassen und einen energieautonomen Betrieb der Sensoren ermöglichen, die die Daten übermitteln. Auch hier spielten die Standards eine wichtige Rolle: für die Interoperabilität mit der Druckmaschine und den semantischen Informationsaustausch – eine einheitliche Lösung kann die Kosten deutlich verringern.

Für Erium mit Sitz in Garching bei München dagegen war das Netzwerk eher ein Türöffner. Das Anfang 2019 von den Astrophysikern Theo Steininger und Maksim Greiner gegründete Start-up entwickelt eine selbstlernende Software, die Prozesse in Unternehmen mit Dutzenden von Datenquellen und Einflussfaktoren nachbildet. Dabei entstehen im Rechner digitale Zwillinge, mit denen sich komplexe Abläufe im Detail simulieren, vorhersagen und effizienter gestalten lassen. Lösungen von Erium sollen Vorhersagen treffen – etwa für die Fertigung in der Autoindustrie, den Umgang von Versicherern mit Unsicherheiten oder das Verhalten von Trading Bots im Börsengeschäft.

Das junge Unternehmen, das derzeit neun Mitarbeiter beschäftigt, kann dank des LNI 4.0 seine Sichtbarkeit auf Kongressen und in Publikationen erhöhen und profitiert zudem von persönlicher Vermittlung: Auf Empfehlung des Netzwerks wurde Erium in den Kreis der Konsortialpartner für ein Förderprogramm vom BMBF aufgenommen. Zu den sieben Partnern zählen der VDE, das Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme FOKUS, die Sitec GmbH und die Hochschule Augsburg. Das Thema: „Karosseriemontage: Optimale Einbaupositionen in Real-time – Optimierung von Prozess-Parametern durch Verknüpfung von Expertenwissen mit Machine Learning (KI).“

Bei dem Projekt sollen Standards und Normierungen für Machine-Learning-Verfahren in der Industrie entwickelt werden, um mehr Vergleichbarkeit, Effizienz und Transparenz bei den Anwendungen zu schaffen. Für Erium geht es um einen Projektaufwand von rund 240 000 Euro, die zur Hälfte gefördert werden sollen. „Ohne das LNI hätten wir von diesem Programm nicht einmal gewusst“, sagt Theo Steininger.

Ähnlich Positives über das LNI 4.0 weiß Peter Velten vom Softwareanbieter Soffico zu berichten. Das Unternehmen ist Teil eines vorwettbewerblichen Projekts mit dem sperrigen Namen „LNI 4.0 Testbed Cloud to Cloud“, das das Unternehmen aus Augsburg mit Vertretern von Kuka, Siemens und IBM verbindet: „Jeder stellt seine Cloud-Lösung bereit und schließt sie in einem stetigen Plugfest zusammen. Aus diesen Versuchen gewinnen wir sehr wertvolle Erfahrungen, die in unser Produkt einfließen.“

Unterstützt vom BMWi Industrie 4.0 Kompetenzzentrum Augsburg können die Teilnehmer ausprobieren, wie ihre Cloud-Lösungen mit anderen zusammenarbeiten. Das Kompetenzzentrum stellt dafür eine Fabrikhalle, die technische Ausstattung und versierte Ansprechpartner zur Verfügung. „In einer so geschützten Umgebung können wir uns offen mit Teilnehmern über die Herausforderungen von neuen Technologien und Innovationen austauschen“, sagt Velten, „und zugleich mit minimalem finanziellem Risiko unsere Lösungen vor der Markteinführung an praktischen Anwendungsfällen erproben und verbessern.“

Soffico ist ein typisches IT-KMU. Es produziert und vermarktet die Middleware-Software Orchestra, einen sogenannten Manufacturing Service Bus, mit dem Maschinen und IT-Systeme vernetzt werden, um beispielsweise Prozessdaten von Maschinen in die Cloud zu überführen.

Im LNI-4.0-Projekt läuft der Datenaustausch zwischen Technologie und Plattform dagegen zumeist über die Transportprotokolle AMQP und MQTT. „In der Praxis setzen Industrieunternehmen die beiden noch selten ein, sie werden aber getestet und künftig sicher genutzt. Für ein Unternehmen wie Soffico ist es unheimlich wichtig, das zu wissen, weil wir so unsere Angebote darauf ausrichten und uns rechtzeitig damit vertraut machen können.“

Das Netzwerk ist auch für das Marketing spannend, schließlich geht es darum, welche neuen Technologien die Kunden aktuell und zukünftig nachfragen. Und um Standardisierung: „Als KMU wollen wir bei den Standards, die die Industrie festlegt, mitreden. Das LNI gibt uns jetzt eine Stimme.“ //

Zecher GmbH
Branche: Druckindustrie
170 Mitarbeiter

LNI-4.0-Thema: Predictive-MaintenanceKonzept für Rasterwalzen

Erium GmbH
Branche: Software
9 Mitarbeiter

LNI-4.0-Thema: Machine Learning Simulation

Soffico GmbH
Branche: Software
35 Mitarbeiter

LNI-4.0-Thema: Vernetzung von Maschinen und IT-Systemen

brandeins /thema ist das Heft, das Branchen und Trends auf den Grund geht, Märkte und Dienstleistungen transparent macht – und Unternehmern hilft, besser zu wirtschaften.

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