Digitalisierte Prozesse

Wie an der FH Joanneum mit digitaler Innovation Zukunft geschrieben wird

Die FH Joanneum betreibt in Kapfenberg Österreichs wohl exklusivste Lehr- und Forschungsfabrik für digitale Wertschöpfung. Wie sich in Rekordzeit ein namhaftes Partnernetz aus Industrie und Forschung formierte – und welche Prozesse erfolgreiche Unternehmen jetzt für die digitale Reise schärfen.

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Institutsleiter Martin Tschandl mit Studierenden im von der Eliteuni Harvard inspirierten Auditorium des Instituts für Industrial Management.

Barbara Mayer kennt die Projekte am Smart Production Lab bis in die Tiefenstruktur, alles andere wäre eine Überraschung. Mit 20 Partnern sind enge Bande geknüpft, so hochkarätige Unternehmen wie Hoerbiger, Pankl, SAP oder Voestalpine geben sich am Institut der FH Joanneum die Klinke in die Hand. Sie treiben digitale Innovation in Zeiten, in denen Daten ganze Geschäftsmodelle begründen, voran. Ein Case aus dem Sommersemester 2020 gefällt der technischen Mathematikerin und Leiterin der 2018 eröffneten Lehr- und Forschungsfabrik für Industrie 4.0 besonders gut, wohl auch, weil es die Dynamik in der Industrie, sich digitale Technologien zu eigen zu machen, gut einfängt.

Das Beratungsunternehmen KPMG beauftragte das Institut Industrial Management mit der Erstellung eines Use Cases für die Datenintegration von mobilem Produktionsequipment wie AGVs in der Cloud. Die angewandten Forscherinnen lösten die Aufgabe kreativ: Wie Daten mit erheblichem Informationsgehalt in Echtzeit – und visuell ansprechend aufbereitet – von der Anwendung bis hinauf zum global abrufbaren Dashboard oder der Smart-Watch eines Vorstandsmitglieds eines Unternehmens durchgepusht werden können, demonstrierten die Steirer anhand eines selbstfahrenden und dank künstlicher Intelligenz selbstlernenden Vehikels. Die Stoßrichtung dahinter ist so einleuchtend wie frappierend: „Information wird in Echtzeit überall auf der Welt und im Unternehmen verfügbar, und so könnten beispielsweise ganze Fuhrparks um einiges effizienter gemanagt werden“, sagt Mayer.

Es braucht die IT – und die IT-Versteher 

Mayer, Tschandl, FH, Joanneum © Kanizaj | 2018

„Erfolgreiche Unternehmen setzen auf Softwarekompetenz im eigenen Haus.“
Barbara Mayer, Leiterin Smart Production Lab, FH JOANNEUM, mit Institutsleiter Martin Tschandl

White Paper zum Thema

So schillernd der Use Case und so „fancy“ Technologien wie Big Data oder KI auch sind, dies darf nicht darüber hinwegtäuschen, dass Unternehmen noch einiges an Arbeit in ihr Datenfundament legen müssen. Der Nukleus der Aufmerksamkeit war bisher stets die Maschine, innerhalb dieser Systemgrenzen wurde optimiert. Jetzt – digital vernetzt – öffnen sich die Technologien in der Produktion/am Shopfloor, und das findet Befürworter und Nachahmer, was erfreulich ist. „ Alle reden über KI“, beobachtet Martin Tschandl, Institutsleiter Industrial Management an der FH JOANNEUM. In Unternehmen brauche es aber auch das Bewusstsein, dass die digitale Transformation nur im Dreisprung funktioniere. „Neben schlanken Prozessen und digital ausgebildeten Mitarbeitern auf allen Ebenen ist es vor allem eine gut abgesicherte, standardisierte IT-Infrastruktur, die digital sturmfest macht“, so Tschandl. Darauf könne man dann – je nach Anforderungen und Fähigkeiten – unterschiedliche I4.0-Use-Cases bis hin zu KI und neuen, digitalisierten Geschäftsmodellen wirkungsvoll aufsetzen. So hat es sich das Smart Production Lab im Gründungsjahr zum Ziel gemacht, Unternehmen, und hier vor allem den Mittelstand, in der IT-Integration an die Benchmark heranzuführen – oder sogar darüber hinaus. 

Wissenstransfer neu gedacht 

Dies umfasse etwa den flächendeckenden Einsatz von WLAN und ITNetzwerken mit allen sicherheitstechnischen Features in Produktion, Verwaltung und Außendienst, aber auch das digitale Retrofitting der wesentlichen Anlagen „und die durchgehende Nutzung von integrierter betrieblicher Software wie ERP und MES als Daten- und Prozessbasis“, sagt Tschandl. Erfolgreiche Unternehmen setzen auf Softwarekompetenz im eigenen Haus, und hier auf klassische ITIntegration gekoppelt mit neuen IoT-Pfaden, um eines zu erreichen: Transparenz über die Produktion. „Denn das ist Basis für sämtliche Optimierungsschritte“, meint Barbara Mayer. Den nötigen Wissenstransfer im Kapfenberger Labor erzielt Mayers Team, indem man speziell auch industrienahe ITDienstleister wie NTS oder auch Softwarehersteller wie den Grazer Augmented-Reality-Spezialisten CodeFlügel mit heimischen Produktionsunternehmen – Early Adoptern wie etwa Pankl – zusammenspannt. Dazu zählen neben gemeinsamen Implementierungsprojekten auch regelmäßige Netzwerktreffen sowie das unternehmensübergreifende Beschreiten neuer digitaler Pfade.

Change Management 

Die Produktion bis zur Fertigungsgröße 1 zu flexibilisieren, digitalisierte Geschäftsmodelle mit den „neuen“ Daten zu finden und umzusetzen – all das kommt in Organisationen auch nicht von ungefähr. Dass eine aufbauorganisatorische Verankerung der Digitalisierungsverantwortung an einer einflussreichen Stelle – etwa dem CDO-Posten – als Erfolgsfaktor eines Change-Projekts gelte, ist für Institutsleiter Martin Tschandl in sich schlüssig.

Zusätzlich sei deutlich mehr in die IT-Ausbildung der Mitarbeiter zu investieren. Und ganz wichtig: Mit Involvierung in den Transformationsprozess und mit Equipment zum Ausprobieren – beispielsweise einer AR-Brille oder einem kleinen 3D-Drucker im Sozialraum mit einem Lehrling im 3. Lehrjahr als Beauftragten – seien „Mitarbeiter zu Interessierten statt Befürchtern zu machen“, sagt Tschandl. Schließlich sollte der digitale Change auch systematisch geplant sein, mit einem digitalen Statuscheck („Wo stehe ich?“) und einer strategischen Roadmap („Wo will ich hin?“). Dann, nur dann, würde die Plattformökonomie als mächtige und für Produzenten gefährliche Geschäftsmodellvariante ihre latente Bedrohlichkeit verlieren – und als Chance ergriffen werden.

In der Folge drei Porträts von Unternehmen, die mit der FH Joanneum die Prozesswelt optimieren. 

CodeFlügel, Graz: Die aufstrebenden Prozessvirtualisierer

In der Augmented-Reality- und App-Entwicklung perfektioniert, sind die Grazer im Ökosystem der FH nicht mehr wegzudenken.

CodeFlügel, Reghin © CodeFlügel

„Früher waren wir die Hardcore-Entwicklerbude. Jetzt sind Consulting-Services und Use-Case-Generierung unsere Welt.“
Silviu Reghin, CCO CodeFlügel

Den Grazer Software- und App-Hersteller als einen der  Pioniere von Augmented-Reality-Lösungen zu bezeichnen,  ist keine Übertreibung, sondern Notwendigkeit: 2011  als TU-Spin-off gegründet, habe das Unternehmen die Entwicklung  von AR-Lösungen zu einer Zeit als Geschäftsgegenstand  definiert, „als die Technologie in der Wahrnehmung vieler längst  noch nicht so cool war, wie sie heute ist“, schildert CCO Silviu  Reghin. Ihr volles Potenzial erleben Unternehmen heute etwa im  Smart Production Lab: Das Grazer Unternehmen – heute 20 Mitarbeiter  stark – schuf ein appbasiertes, frei begehbares, virtuelles  Abbild des Labors, das – egal wo auf der Welt – potenzielle F&EPartner  oder Studierende zu einem 360-Grad-Rundgang einlädt.

CodeFlügel © CodeFlügel

Projekte mit den Big Names der Industrie: Showcase zur Visualisierung innovativer Sicherheitslösungen per 3D-Brille

„Im nächsten Schritt wird das Tool für Webbrowser ausgelegt“,  sagt Reghin. Dass das Unternehmen längst den Habitus einer  „Hardcore-Entwicklerbude“ abgelegt habe, sei nicht nur Teil der  Reifung, sondern auch einer bewusst herbeigeführten Transformation  in Richtung Consulting-Services und Use-Case-Generierung  gewesen. Segmente, mit denen die Grazer gut fahren. So leitet  Reghin aktuell nicht nur die FFG-geförderte und am Labor laufende  Qualifizierungsinitiative „Augmented Reality für die Baubranche“.  Projekte mit den Big Names der Industrie nehmen zu.  So ist auch ein mit dem Industrieelektronikhersteller Siemens  erarbeiteter Showcase zur Visualisierung innovativer Sicherheitslösungen  per 3D-Brille – es geht um Arbeitsradien von Robotern  und Sicherheitszonen – im Kapfenberger Labor zu finden.  

Pankl, Kapfenberg: Die entschlossenen Produktionsoptimierer

Die Partnerschaft zwischen dem Antriebs- und Leichtbauspezialisten Pankl und der FH Joanneum ist facettenreich – und höchst produktiv.

Pankl, Seidel © Pankl

„Der Einsatz von Augmented Reality in der Instandhaltung? Nur ein Puzzleteil der  Digitalisierung.“
Stefan Seidel, CTO Pankl Racing Systems

Spricht man Stefan Seidel auf ein aktuelles Projekt zur  Erprobung von Augmented Reality (AR) in der Instandhaltung  im Werk Kapfenberg an, objektiviert er: „Nur ein Puzzleteil  der Digitalisierung“. Und recht hat er, von dem Aufsetzen einer  IoT-Plattform über die Verkettung von Maschinen bis hin zu neuen Anwendungsszenarien für Additive Manufacturing hat das Hightech-  Unternehmen Pankl zuletzt eine ganze Reihe an Hebelpunkten  für den Einsatz neuer digitaler Technologien ausgemacht. Tief  in der Unternehmens-DNA ist dieses Streben nach innovativen  Lösungen verankert, was den steirischen Traditionsbetrieb, der mit  der FH JOANNEUM seit längerem zusammenarbeitet, zu einem  wesentlichen – weil alles andere als technologiescheuen – Partner  in der Industrie macht. Was nicht heißt, dass sich Pankl allzu  sehr von den Hypezyklen leiten lässt – im Gegenteil: „Lieber setzen  wir uns im Team zusammen und erarbeiten Lösungen, die uns  nachhaltig überzeugen“, sagt Seidel.

Mathias, Kniepeiss, pankl, racing, photo, photography, industry, shooting © www.kniepeiss.com

Produktionsmitarbeiter im Pankl-Werk: Erhebliche Fortschritte bei der Erfassung wesentlicher Maschinendaten und deren Visualisierung dank neu entwickelter IoT-Plattform.

Dass in der eigenen F&E-Schmiede,  aber etwa auch im Smart Production Lab der FH  Joanneum besonders gute Atmosphäre dafür herrscht, dafür  legen die Fortschritte etwa in punkto IoT-Plattform Zeugnis ab.  Über die Erfassung wesentlicher Maschinendaten und deren  Visualisierung per Dashboard seien Maschinenbediener nach  einem ausgiebigen Technologiescreening in der Lage, stets über  alle Betriebszustände topaktuell informiert zu sein „und so die  Stillstandszeiten zu reduzieren“, erklärt Seidel. Augmented Reality  hingegen solle auch in die Überlegungen zu neuen Geschäftsmodellen  einfließen – vorerst aber solle sich diese in der  Instandhaltung bewähren. „Hier erwarten wir den schnellsten  Benefit“, so der CTO.  

NTS, Raaba-Grambach bei Graz: Die fabelhaften Netzwerkerrichter

Sichere Netzwerklösungen bekommen in dervernetzten, dezentral gesteuerten Fabrik eine neue Bedeutung. Der Netzwerkspezialist NTS ist Vorreiter bei Lösungen dafür.

Albler, NTS © NTS

„Die Möglichkeiten für Tests in einer Produktionsstraße, die nicht wirklich produktiv gehen muss, sind enorm.“
Alexander Albler, CEO NTS

Er pflegt beste Kontakte in die Cisco-Welt. Gewiss kein  Nachteil in Zeiten, in denen Produktionsnetze mit der klassischen  IT Synergien eingehen – ja, eingehen müssen, wenn  der nächste Effizienzschub in der Produktion erwartet wird oder ein  datengetriebenes Geschäftsmodell, dessen Fundament am Shopfloor  begründet liegt, abheben soll. Und so ist die Partnerschaft auf  Augenhöhe mit Alexander Albler, Mitgründer und CEO des Netzwerkspezialisten  NTS, auch für die FH JOANNEUM eine nachweislich  lohnende Tangente: Das in Grambach bei Graz domizilierte  Unternehmen lieferte dem Smart Production Lab das Netzwerk  samt dazugehöriger sicherer Konfiguration.

NTS © KANIZAJ Marija-M. | 2018

Stets sichere Netzwerklösungen im Blick: Der Grazer Spezialist NTS.

In diesem Kontext seien,  wie Albler schildert, zwei spannende Use Cases entstanden: einerseits  eine zentrale Datenplattform zur Visualisierung der Maschinendaten  mit entsprechender Anomaliedetektion. Andererseits das  Tracking von fahrerlosen Transportsystemen innerhalb der Produktionsstraße  über WLAN-Knoten und Triangulation. Für das Institut  Industrial Management eine tolle Sache, für NTS laut Albler ein  großartiger Erkenntnisgewinn: „Die Möglichkeiten für Tests in einer  Produktionsstraße, die nicht wirklich produktiv gehen muss, aber  dennoch live alle Parameter richtig abbildet, sind enorm“, sagt er.  Enorm ist wohl auch das Wachstum, das NTS – auch dank  neuer Use Cases in stark vernetzten Produktionsumgebungen mit  Fokus auf der dezentralen Steuerung oder dezentralen Wertschöpfung  – hingelegt hat. Mit 420 Mitarbeitern und rund 149 Millionen  Euro Jahresumsatz ist das steirische Unternehmen längst in der  Kernzone der heimischen Industrie angekommen.