Lokale Edge-Intelligenz, zentral orchestriert

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Um die relevanten Daten aus den Anlagen und Maschinen auslesen zu können, sie zu konsolidieren, zu analysieren und mit anderen Daten zu verknüpfen hat Liebherr, Weltmarktführer im Bereich der Mobilbagger, jetzt eine leistungsstarke, skalierbare Infrastruktur. – Bild: Liebherr GmbH

Die IoT-Box fungiert als lokal installierte Hardware am Maschinenumfeld, etwa direkt an SPS oder Steuerung. Über industrielle Standardprotokolle wie OPC UA werden Maschinendaten ausgelesen, strukturiert und an Connectware weitergegeben. Der Zugriff auf diese Daten erfolgt anschließend über standardisierte Schnittstellen, ohne die lokale Maschinenlogik zu beeinflussen. Das reduziert den IT-Eingriff auf Werksebene auf ein Minimum, während zentrale Anforderungen wie Zugriffskontrolle oder Datenmodellierung über Templates sichergestellt werden.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Architektur ist die Entkopplung von Maschinenintegration und zentraler IT-Infrastruktur. Produktionsstandorte können so eigenständig Digitalisierungsprojekte starten, ohne Abhängigkeit von zentralen IT-Ressourcen oder tiefergehenden Softwarekenntnissen. Gleichzeitig bleibt der übergreifende Datenfluss in die Cloud, zu MES, ERP oder Dashboards strukturiert und kontrolliert.

Pilotanwendung in Kirchdorf

Als erstes Werk setzte der Liebherr-Standort in Kirchdorf an der Iller das System produktiv ein. Der Stahlbau sowie die Endmontage wollten die Taktzeiten erfassen und damit verbundene Engpässe transparenter machen. Dazu wurden zunächst einzelne Maschinen über IoT-Boxen angebunden. Die gesammelten Daten wurden in Connectware aggregiert und standen lokal zur Auswertung über Dashboards bereit. In kürzester Zeit entstanden vier einsatzbereite Anwendungen: Monitoring der Taktzeitverläufe, Analyse des Energieverbrauchs, vereinheitlichte OEE-Kennzahlen sowie Alarmtracking zur Ermittlung häufig auftretender Störursachen.

Wesentlich war hierbei, dass sich die eingesetzte Lösung minimalinvasiv in bestehende Prozesse integrieren ließ. Der laufende Produktionsbetrieb musste nicht unterbrochen werden. Die Projektbeteiligten vor Ort konnten mithilfe dokumentierter Quick-Guides und Schulungsvideos die Systeme selbstständig bedienen. Der Wissenstransfer war bewusst Bestandteil des Konzepts und nicht als nachgelagerte Schulung vorgesehen.

Wiederverwendbare Strukturen für schnellen Rollout

Aufgrund der positiven Erfahrungen wurde das System anschließend in zwei weiteren Werken ausgerollt. Der technische Aufbau blieb gleich, lediglich Parameter wie IP-Adressen und Variablennamen mussten angepasst werden.Dafür genügte ein standardisiertes Skript, das die Einrichtung der IoT-Box inklusive Datenbankverbindung automatisiert ausführt. Dies reduziert den Einrichtungsaufwand erheblich – auch für Standorte mit geringer IT-Personalkapazität. Maschinen verschiedenster Hersteller, ob Laserschneider oder CNC-Bearbeitungszentren, lassen sich über OPC UA oder andere industrielle Schnittstellen integrieren, sofern eine standardisierte Datenstruktur vorhanden ist. Die IoT-Box abstrahiert dabei Maschinendaten wie Betriebsstatus, Verbrauchswerte oder Fehlermeldungen, während Connectware für eine einheitliche Bereitstellung an Drittsysteme sorgt.

 Mit dieser Infrastruktur verfügt Liebherr-Hydraulikbagger sowie die anderen Liebherr-Werke jetzt über eine informationstechnologische Basis, auf der sie Geschäftsmodelle entwickeln und umsetzen können, an die heute noch niemand denkt.
Mit dieser Infrastruktur verfügt Liebherr-Hydraulikbagger sowie die anderen Liebherr-Werke jetzt über eine informationstechnologische Basis, auf der sie Geschäftsmodelle entwickeln und umsetzen können, an die heute noch niemand denkt. – Bild: Liebherr GmbH

Dezentralisierung mit klarer Governance

Der technologische Ansatz erlaubt eine hochgradig wiederverwendbare und wartbare Umsetzung von Digitalisierungsprojekten. Die eigentliche Intelligenz liegt nicht in der Hardware selbst, sondern in der Kombination aus standardisierten Datenmodellen, strukturierter Softwareintegration und organisatorischem Enablement. Jede Lösung wird so ausgelegt, dass sie vor Ort eigenständig weiterentwickelt werden kann, ohne die Integrationsfähigkeit ins Gesamtbild zu gefährden.

Die gewählte Architektur verzichtet bewusst auf zentralistische Steuerung und setzt stattdessen auf lokale Umsetzung mit zentral definierter Orchestrierung. Connectware übernimmt dabei nicht nur die Aufgabe der Datenaggregation, sondern auch die des übergreifenden Standardisierungslayers. Das erlaubt es, Use Cases auf Werksebene zu entwickeln und gleichzeitig im Sinne einer globalen IT-Strategie wiederverwendbar zu gestalten. Anwendungen reichen von MES-Integration über Instandhaltungsoptimierung bis zu cloudbasiertem Management-Reporting. Daten werden immer im gleichen Format übergeben – unabhängig von Maschine oder Standort.

Plattform statt Einzellösungen

Im Ergebnis entsteht keine additive Sammlung isolierter Digitalisierungsprojekte, sondern ein Plattformansatz, bei dem gewerkeübergreifende Synergien entstehen. Eine einmal entwickelte Traceability-Lösung kann etwa gleichzeitig für das Energiemonitoring genutzt werden, wenn die Datenquellen und -modelle von Beginn an abgestimmt sind. Damit entsteht kein Flickwerk, sondern eine durchgängige Struktur mit Mehrwert über den konkreten Anwendungsfall hinaus.

Das Projekt zeigt, dass industrielle Digitalisierung in komplexen Unternehmensstrukturen nicht zwingend mit Zentralisierung gleichgesetzt werden muss. Vielmehr ermöglicht ein gezielt gewähltes Architekturprinzip mit standardisierten Edge-Komponenten und wiederverwendbaren Integrationslayern eine lokale Handlungsfähigkeit, ohne auf globale Datenverfügbarkeit zu verzichten. Entscheidend ist dabei nicht die Technik allein, sondern das Zusammenspiel aus Plattformkonzept, Enablement und Wiederverwendbarkeit.