Digitalisierung in der Produktion: So geht es

Was bedeutet Digitalisierung in der Produktion?

Digitalisierung in der Produktion bedeutet: Maschinen erzeugen Daten, diese Daten werden automatisch erfasst und in Echtzeit ausgewertet. Das klingt einfach, ist es aber nicht. Die meisten Fertigungsunternehmen haben einen gemischten Maschinenpark: moderne Steuerungen neben Anlagen von 1995. Die Herausforderung ist nicht die Theorie, sondern die Praxis: Wie bekommt man Daten aus einer Presse, die keine digitale Schnittstelle hat? Wie verbindet man eine Spritzgussmaschine über OPC UA mit einer Cloud-Plattform? Wie stellt man sicher, dass die Daten korrekt, vollständig und in Echtzeit ankommen?

Dieser Artikel beschreibt, was bei der Digitalisierung einer Fertigung tatsächlich passiert. Nicht auf der Ebene von Buzzwords wie "Smart Factory" oder "Industrie 4.0", sondern auf der Ebene von Signalabgriff, Gateway-Konfiguration und Kennzahlenberechnung. Aus der Perspektive desjenigen, der diese Projekte seit über zwei Jahrzehnten umsetzt.

Was bei der Digitalisierung einer Fertigung konkret passiert

Die Digitalisierung einer Produktion verläuft in vier Schritten. Jeder Schritt baut auf dem vorherigen auf. Es ist nicht sinnvoll, einen Schritt zu überspringen.

Wichtig: Die Digitalisierung beginnt nicht mit einer IT-Strategie, einem Pflichtenheft oder einem 12-monatigen Ausschreibungsprozess. Sie beginnt mit einer Maschine, einem Gateway und einem Dashboard. Wenn das funktioniert und die Daten stimmen, wird skaliert. Wenn nicht, wird angepasst. Dieses Vorgehen hat sich in der Praxis bewährt, weil es das Risiko minimiert und den Nutzen sofort sichtbar macht.

Wie Bestandsmaschinen angebunden werden

Die häufigste Frage bei der Digitalisierung lautet: "Unsere Maschinen sind 20 Jahre alt. Können die überhaupt Daten liefern?" Die Antwort ist fast immer: Ja. Die Maschine muss keine digitale Schnittstelle haben. Es reicht, wenn sie ein elektrisches Signal erzeugt, das einen Zustandswechsel anzeigt: Maschine läuft / Maschine steht, Teil produziert / kein Teil produziert.

In keinem dieser Fälle ist ein Eingriff in die SPS-Programmierung erforderlich. Das ist entscheidend, denn ein SPS-Eingriff bedeutet Produktionsunterbrechung, Risikoanalyse und oft die Freigabe durch den Maschinenhersteller. Die Anbindung über Gateways oder OPC UA erfolgt rückwirkungsfrei: Die Maschine produziert weiter, während die Datenerfassung aufgesetzt wird.

Was Digitalisierung kostet und was sie bringt

Die häufigste Hürde ist nicht die Technik, sondern die Investitionsentscheidung. Deshalb hier eine realistische Einordnung:

Der ROI bei automatischer Maschinendatenerfassung liegt typischerweise unter 6 Monaten. Der Grund: Die erste echte OEE-Messung zeigt fast immer ein anderes Bild als erwartet. Verfügbarkeit liegt niedriger, Mikrostillstände sind häufiger, Rüstzeiten länger als gedacht. Diese Erkenntnis allein ist bereits wertvoll, weil sie die Grundlage für gezielte Verbesserungen schafft.

Praxisbeispiele: Wie Digitalisierung in der Fertigung aussieht

Bei Schmiedetechnik Plettenberg (Umform- und Schmiedeprozesse) war die Ausgangslage typisch: Produktionsdaten wurden überwiegend manuell erfasst, Maschinenzustände waren nur begrenzt sichtbar, Abweichungen wurden oft erst im Nachgang erkannt. Die Einführung begann mit einem praxisorientierten Workshop: Erste Maschine angebunden, Datenpunkte definiert, Dashboards live konfiguriert. Bereits nach kurzer Zeit konnte das Team Echtzeitdaten zu Taktzeiten, Mengen, Stillständen und Ablaufabweichungen einsehen. Die bidirektionale Anbindung an InforCOM stellt sicher, dass Fertigungsaufträge automatisch in SYMESTIC bereitstehen und Rückmeldungen (Mengen, Zeiten, Stillstände) direkt zurück ins ERP fließen. Thorsten Manns, Technischer Leiter: "SYMESTIC verschafft uns eine durchgängige Echtzeittransparenz, die wir in dieser Form vorher nicht hatten."

Bei Klocke (Pharma-Verpackung, Blister und Sachets, GMP-Umfeld) begann die Digitalisierung an einer Linie im Verpackungsbereich. Skalierung auf alle Linien am Standort Weingarten innerhalb von 3 Wochen. Alle Anlagen über DI-Gateways vernetzt, keine LAN-Infrastruktur erforderlich. Unidirektionale Anbindung an Navision ERP. Ergebnis: 12 % bessere Ausbringung, 8 % bessere Verfügbarkeit, 7 Stunden mehr Produktionszeit pro Woche.

Bei Meleghy Automotive (6 Werke, Umform-, Füge- und Beschichtungsprozesse) wurde die Digitalisierung als konzernweites Programm ausgerollt. Einstieg im Werk Wilnsdorf, Skalierung auf 6 Werke (Deutschland, Tschechien, Ungarn) innerhalb von 6 Monaten. Bidirektionale SAP-R3-Anbindung über ABAP IDoc. Ergebnis: 10 % weniger Stillstände, 7 % mehr Ausbringung, 5 % bessere Verfügbarkeit.

Warum die meisten Digitalisierungsprojekte an der Implementierung scheitern

Die Technik ist selten das Problem. Die meisten Digitalisierungsprojekte in der Fertigung scheitern an drei Stellen:

Der gemeinsame Nenner: Digitalisierung funktioniert, wenn sie klein beginnt, schnell Ergebnisse zeigt und dann skaliert. Nicht umgekehrt.

Häufige Fragen zur Digitalisierung in der Produktion

Können alte Maschinen ohne digitale Schnittstelle digitalisiert werden?
Ja. Jede Maschine, die ein elektrisches Signal erzeugt (24V Betriebssignal, Taktsignal), kann über einen digitalen I/O-Gateway angebunden werden. Kein SPS-Eingriff, keine Produktionsunterbrechung. Die Anbindung dauert typischerweise 2-4 Stunden pro Maschine.

Was ist der erste Schritt bei der Digitalisierung einer Fertigung?
Den Maschinenstatus automatisch erfassen: Maschine läuft / Maschine steht / Teil produziert. Daraus lassen sich sofort OEE, Stillstandszeiten und Stückzahlen berechnen. Das ist die Baseline, auf der alles Weitere aufbaut.

Wie lange dauert es, bis die ersten Ergebnisse sichtbar sind?
Bei einer Cloud-MES-Plattform: Produktionskennzahlen für 10 Maschinen in unter einem Monat. Die erste OEE-Messung zeigt fast immer ein anderes Bild als erwartet. Diese Erkenntnis ist der Startpunkt für gezielte Verbesserungen.

Was kostet die Digitalisierung einer Fertigung?
Im SaaS-Modell gibt es keine Investitionskosten für Server oder Lizenzen. Die laufenden Kosten bestehen aus der monatlichen Plattformgebühr und den IoT-Gateways für die Maschinenanbindung. Der ROI liegt typischerweise unter 6 Monaten.

Was ist der Unterschied zwischen Digitalisierung und MES?
MES (Manufacturing Execution System) ist das zentrale Softwaresystem, das bei der Digitalisierung einer Fertigung eingesetzt wird. Es erfasst die Maschinendaten, berechnet die Kennzahlen, visualisiert die Dashboards und integriert sich ins ERP. Digitalisierung ist das Ziel, MES ist das Werkzeug.

Über den Autor:

Martin Brandel

MES Consultant und Projektleiter bei der symestic GmbH. Über 30 Jahre Erfahrung in industrieller Automatisierung und Maschinenanbindung. Dipl.-Ing. Nachrichtentechnik.