Wenn Planungs- und Fertigungsdaten dieselbe Sprache sprechen Von der Konstruktion bis zum Shopfloor

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Eine Smart Factory scheitert selten an der Technik. Sie scheitert am Medienbruch zwischen Planung und realer Fertigung. Wer die Daten aus Konstruktion, Planung und Produktion in einer gemeinsamen Architektur zusammenführt, legt das Fundament für vorausschauende Steuerung – und macht den digitalen Zwilling vom Schlagwort zur Arbeitsgrundlage. 

Die Digitalisierung der Industrie ist ins Stocken geraten. Fachkräftemangel und veraltete Maschinenparks bremsen den Fortschritt. Das Durchschnittsalter der eingesetzten Maschinen in deutschen Unternehmen liegt nach Expertenschätzungen bei 20 Jahren, ein beträchtlicher Teil ist noch älter. Damit fehlen in der Regel standardisierte Schnittstellen – die Voraussetzung für eine Smart Factory, die auf einem umfassenden IIoT-Konzept basiert. Doch das muss kein Hindernis bleiben. Entscheidend ist nicht die Anschaffung immer neuer Tools, sondern deren sinnvolle Vernetzung zu einer durchgängigen Datenkette.

Retrofit: Der pragmatische Einstieg

Seit einigen Jahren hat sich das Konzept „Retrofit" etabliert – die Nachrüstung älterer Maschinen mit moderner IIoT-Technologie. Das bietet die Möglichkeit, in bestehenden Fabriken kostengünstig relevante Produktionsdaten in Echtzeit zu erfassen und in eine ganzheitliche Datenarchitektur zu integrieren, ohne teure Neuanschaffungen.

Ein klassisches Beispiel ist die Zustandsüberwachung mittels Vibrationssensoren. Abweichungen im Frequenzbild von Motoren, Lagern oder Pumpen lassen sich frühzeitig erkennen und ermöglichen vorausschauende Instandhaltung. Auch einfache Stromsensoren liefern bei älteren Maschinen ohne digitale Schnittstellen ein indirektes Abbild des Maschinenzustands – von Laufzeiten über Lastprofile bis zu Stillständen. Über Edge Devices werden die Signale standardisiert, in die zentrale Datenplattform eingespeist und dort mit weiteren Produktionsdaten verknüpft. So wird selbst eine Maschine ohne native Schnittstelle zum Datenlieferanten.

Warum Engineering- und Fertigungsdaten zusammengehören

Für die Konstruktion ist dieser Schritt von besonderer Bedeutung. Denn die in der Entwicklung definierten Soll-Vorgaben – Geometrien, Toleranzen, Materialien, Bearbeitungsparameter – treffen auf dem Shopfloor auf die Realität: schwankende Kapazitäten, Rüstzeiten, ungeplante Stillstände. Solange diese beiden Welten in getrennten Systemen leben, bleibt der Abgleich Stückwerk, und wertvolles Rückflusswissen geht verloren.

Genau hier liegt ein oft unterschätztes Potenzial. Konstrukteure treffen ihre Entscheidungen häufig auf Basis von Annahmen und Erfahrungswerten – ohne strukturierte Rückmeldung darüber, wie sich ein Bauteil tatsächlich fertigen ließ. Wie oft musste nachgearbeitet werden? An welcher Toleranz scheiterte die Maschine reproduzierbar? Fließen diese Informationen nicht zurück, wiederholen sich vermeidbare Fehler über Produktgenerationen hinweg.

Durchgängigkeit entsteht erst, wenn Konstruktions-, Planungs- und Produktionsdaten in einer gemeinsamen Architektur zusammenfließen. Der kontinuierliche Soll-Ist-Abgleich zwischen Planung und realer Fertigung wird so zur Selbstverständlichkeit – und liefert der Konstruktion ein belastbares Feedback. Aus einem einmaligen Datenübergabepunkt wird ein lernender Kreislauf, der die Qualität künftiger Entwürfe systematisch verbessert.

Production Intelligence als Bindeglied

Wartungskosten zu sparen ist nur ein Bruchteil dessen, was eine Smart Factory ausmacht. Signifikanter Mehrwert entsteht erst, wenn die gewonnenen Daten für die unternehmensweite Planung zur Verfügung stehen. Dieser Schritt eröffnet den Weg zu Production Intelligence, die ihrerseits die Basis für eine wirklich smarte Fabrik bildet.

Der kontinuierliche Datenfluss zwischen Shopfloor und Unternehmensplanung ermöglicht die intelligente Nutzung vorhandener Ressourcen. Durch den stetigen Abgleich von Echtzeitinformationen aus der Fertigung und Planungsdaten im ERP-System wird eine effiziente und flexible Steuerung möglich. So entsteht ein digitaler Zwilling der Produktion, der Maschinenzustände, Prozessverläufe und Auftragsfortschritte transparent abbildet – eine verlässliche Grundlage für Analyse, Steuerung und Optimierung.

Aus der Praxis: Transparenz schafft mehr als Effizienz

Wie konkret dieser Schritt wirkt, zeigt das Beispiel eines mittelständischen Kunststoffverarbeiters, der seine Produktionsplanung bereits über ein ERP-System steuerte. Was fehlte, war der genaue Blick auf die Produktivität einzelner Maschinen: Anhand der vorhandenen Daten ließ sich nicht zuverlässig erkennen, wann welche Maschine wie produktiv arbeitete. Mit der Ergänzung um eine Production-Intelligence-Lösung wurden die Maschinen- und Produktionsdaten erstmals in Echtzeit sichtbar.

Der Nutzen ging über reine Effizienz hinaus. Komplexe Daten stehen nun auf Knopfdruck bereit, der manuelle Auswertungsaufwand entfällt, und Führungskräfte können in dem Moment reagieren, in dem eine Abweichung entsteht. Ebenso wichtig war ein kultureller Effekt: Die transparente Darstellung der Produktionsdaten intensivierte den Austausch mit den Mitarbeitenden und schuf ein gemeinsames Verständnis für die Lage an den Maschinen.

Datensilos auflösen

Eine der wichtigsten Vorarbeiten ist das Auflösen vorhandener Datensilos. Die Zeiten getrennter Systeme in Konstruktion, Produktion, Logistik und Verwaltung gehören der Vergangenheit an – sie wirken Transparenz, Agilität und Effizienz entgegen. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Cloud, durch die der Zugriff auf zentral abgelegte Daten orts- und abteilungsunabhängig möglich ist. Die Rollenverteilung ist klar: Retrofit liefert die Rohdaten, IoT sorgt für die Integration – und das ERP-System verwandelt sie in nutzbare Entscheidungsgrundlagen.

Durchgängigkeit ist ein strategisches Projekt, das schrittweise umgesetzt werden sollte. Entscheidend für den Erfolg sind eine hohe Datenqualität sowie die frühzeitige Einbindung und Schulung der Mitarbeiter. Wer versucht, alles auf einmal umzustellen, überfordert Organisation und Belegschaft gleichermaßen. Der pragmatische Weg beginnt dort, wo der operative Leidensdruck am größten und gleichzeitig eine belastbare Datenbasis vorhanden ist. Geht es um den Einsatz künstlicher Intelligenz, ist die Aufbereitung aller vorliegenden Daten eine Grundvoraussetzung. Durch das Aufspüren von Datenmustern sind KI-Tools in der Lage, Engpässe oder Ineffizienzen zu erkennen, bevor sie auftreten.

Das ERP als Gehirn des Unternehmens

Der ganzheitliche Blick verändert die Rolle der ERP-Systeme grundlegend. Sie entwickeln sich vom reinen Datenverwalter zum vorausschauenden Analyse- und Prognosewerkzeug – zum „Gehirn" des Unternehmens. Durch die intelligente Verknüpfung von Echtzeitdaten, Planungsinformationen und KI-gestützten Prognosen können produzierende Unternehmen ihre Prozesse kontinuierlich verbessern, Ressourcen vorausschauend einsetzen und ihre Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig sichern.

Voraussetzung dafür ist eine offene, integrationsfähige Architektur. Ein modernes ERP ist kein abgeschotteter Monolith, sondern agiert als orchestrierender Kern im digitalen Ökosystem – über gesicherte APIs verbunden mit den übrigen Softwarelösungen, von CAD/CAM über MES bis zur Logistik. Genau diese Durchgängigkeit unterscheidet das ERP von morgen vom Datenverwalter von gestern. Wer den Weg von der Konstruktion bis zum Shopfloor konsequent geht, sichert sich nicht nur Effizienz, sondern auch die Flexibilität, ohne die kein Unternehmen mehr auf dem Weltmarkt erfolgreich ist. (anm)

Der Autor, Nico Debowiak, ist Prodaso Product Line Managing Director bei Forterro.

Weitere Informationen: https://www.forterro.com/en

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