Industrie 4.0 mit SAP

Otto Schell ist seit 2008 Mitglied des Vorstandes der Deutschsprachigen SAP-Anwendergruppe e.V. (DSAG). Er verantwortet das Ressort Branchen/Geschäftsprozesse sowie Globalisierungsthemen und treibt die Inhalte der Digitalen Transformation/IoT im SAP-Ökosystem voran. Darüber hinaus ist er der Kontakt zu den internationalen SAP-Benutzergruppen. Innerhalb von General Motors ist er als Global SAP Business Architect and Head of SAP CCoE für die Ausrichtung der SAP Business Process Platform im Hinblick auf die digitalen Anforderungen des Unternehmens zuständig. Seit Kurzem ist er auch als Lehrbeauftragter am Management Center Innsbruck, als Chairman International Relations beim Diplomatic Council (UNO reg.) und als Digital Avisor (PDAgroup) aktiv.

Veronika Schmid-Lutz ist Chief Product Owner für Manufacturing bei der SAP SE und damit verantwortlich für Produkte und Neuentwicklungen der SAP in Manufacturing und Industrie 4.0. 1995 begann Frau Schmid-Lutz ihre berufliche Laufbahn bei der SAP als Entwicklerin im Bereich Manufacturing und arbeitete in verschiedenen Projekten im Umfeld von ERP PP und APO. 2011 übernahm Frau Schmid-Lutz die Stelle des Chief Product Owners Manufacturing nachdem sie mehrere Jahre in verschiedenen Managementpositionen in der Entwicklung und im Solution Management bei SAP tätig war.

Dr. Kai-Oliver Schocke ist Professor für Produktion & Logistik an der Frankfurt University of Applied Sciences. Er studierte Wirtschaftsingenieurwesen an der TU Darmstadt und in Strasbourg (F). Zunächst war er 14 Jahre bei der Evonik Industries AG in Leitungsfunktionen in Produktion, Logistik, Marketing und Ergebnisverantwortung tätig. 2007 erhielt er den Ruf auf eine Professur für E-Commerce & SCM (Worms); 2011 den Ruf der Frankfurt University of Applied Sciences auf die Professur für Produktion & Logistik. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in der Digitalisierung von Wertschöpfungsketten, insbesondere der Integration von technischen mit kaufmännischen IT-Systemen.

Volker Stockrahm ist bei Ernst & Young verantwortlicher Partner für das Beratungsfeld Supply Chain Integration und Supply Chain Planning. Er hat an der Technischen Universität Darmstadt Wirtschaftsingenieurwesen mit der Fachrichtung Maschinenbau studiert. Sein betriebswirtschaftlicher Schwerpunkt war zu dieser Zeit bereits die Planung- und Steuerung von Produktions- & Logistiknetzwerken. Nach seinem Studium entwickelte er zunächst Fertigungsleitstände für die Chemieproduktion. Im Rahmen dieser Tätigkeit konnte er auch erste Erfahrungen im SAP-Umfeld und vor allem im Bereich von SAP APO sammeln. Seit nunmehr über 15 Jahren ist er im Bereich der Supply-Chain-Management-Beratung tätig.

Julia Zinovieva ist seit 2015 als Team Product Owner verantwortlich für die Entwicklungsaufgaben eines Teams im Bereich Manufacturing. Nach ihrem Studium an der TU »KPI« in Kiew, Ukraine, arbeitete Julia Zinovieva als Technical Writer bei der Firma Visiprise Inc. und entwickelte dort technische Dokumentationen und Endbenutzer-Dokumentationen für die Produkte der Firma Visiprise. Visiprise war ein Anbieter von Manufacturing Execution Software (MES) und wurde im Jahr 2008 von SAP übernommen. 2006 wechselte Frau Zinovieva in die Beratung und war weltweit für die Gestaltung und Durchführung von Schulungen für Kunden und Partner von Visiprise verantwortlich. 2013 wechselte Frau Zinovieva in die Produktentwicklung der SAP SE im Bereich Manufacturing.

  Vorwort ... 15

  Einleitung ... 19

  1.  Industrie 4.0 in der Fertigung - Begriffsdefinition und Bedeutung ... 27
       1.1 ... Was versteht man unter Digitalisierung? ... 27
       1.2 ... Industrie 4.0 in der Fertigung ... 32
       1.3 ... Industrie 4.0 und Lean Management ... 35
       1.4 ... Industrie 4.0 und Instandhaltungsmanagement ... 46
       1.5 ... Standardisierung im Umfeld von Industrie 4.0 ... 49
       1.6 ... Chancen und Risiken von Industrie 4.0 ... 50
       1.7 ... Fazit ... 56

  2.  Herausforderungen durch Industrie 4.0 ... 57
       2.1 ... Digitale Transformation ... 58
       2.2 ... Unternehmensorganisation ... 65
       2.3 ... Qualifizierung der Mitarbeiter ... 71
       2.4 ... Datenqualität ... 74
       2.5 ... Fazit ... 81

  3.  Standardisierung und einheitliche Datenformate ... 83
       3.1 ... Notwendigkeit zur Standardisierung ... 83
       3.2 ... Wichtige Aspekte der Standardisierung ... 90
       3.3 ... Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 (RAMI 4.0) und die Industrie-4.0-Komponente ... 91
       3.4 ... Industrie-4.0-Standards in SAP-Lösungen ... 95
       3.5 ... Fazit ... 97

  4.  Industrie 4.0 und SAP ... 99
       4.1 ... Relevanz von Industrie 4.0 aus SAP-Sicht ... 99
       4.2 ... Mögliche Vorgehensweisen zur Umsetzung von Industrie 4.0 ... 102
       4.3 ... Der pragmatische Ansatz zur Umsetzung von Industrie 4.0 ... 103
       4.4 ... Der transformative Ansatz zur Umsetzung von Industrie 4.0 ... 123
       4.5 ... Fazit ... 131

  5.  Anwendungsszenarien von Industrie 4.0 mit SAP ... 135
       5.1 ... Industrie 4.0 mit SAP in der diskreten Industrie ... 135
       5.2 ... Industrie 4.0 in der praktischen Anwendung: Open Integrated Factory -- Generation 2016 ... 148
       5.3 ... Intelligente Assistenz für Shop-Floor-Mitarbeiter ... 163
       5.4 ... Fazit ... 171

  6.  Beispiele für Industrie 4.0 ... 173
       6.1 ... Kaeser: Konfigurierbare Arbeitsanweisungen bei einem Variantenfertiger ... 173
       6.2 ... BRP-Rotax: Pilotlinie zur Produktion von Losgröße 1 ... 177
       6.3 ... Elster GmbH ... 180
       6.4 ... ebm-papst ... 189
       6.5 ... Fazit ... 204

  7.  Internet of Things und Predictive Maintenance ... 205
       7.1 ... Der Weg vom Sensor zur Aktion ... 206
       7.2 ... Data Science und der SAP-Data-Science-Prozess für das Internet of Things ... 208
       7.3 ... Die Anforderungen an Data Science in den Bereichen Internet of Things und Predictive Maintenance ... 212
       7.4 ... Data Science in SAP Predictive Maintenance and Service ... 224
       7.5 ... Fazit ... 235

  8.  SAP Manufacturing Execution ... 237
       8.1 ... SAP Manufacturing Execution im Überblick ... 237
       8.2 ... Architektur der SAP Manufacturing Execution Suite ... 239
       8.3 ... Prozesse in SAP Manufacturing Execution ... 242
       8.4 ... SAP Manufacturing Execution und Industrie 4.0 ... 260
       8.5 ... Neue Funktionen in SAP Manufacturing Execution ... 261
       8.6 ... SAP Manufacturing Execution Software Development Kit ... 263
       8.7 ... Reporting in SAP Manufacturing Execution ... 264
       8.8 ... Fazit ... 266

  9.  SAP Manufacturing Integration and Intelligence ... 267
       9.1 ... SAP MII im Überblick ... 267
       9.2 ... Datenservices ... 269
       9.3 ... Business Logic Services ... 270
       9.4 ... Visualisierung (Self-Service Composition Environment) ... 272
       9.5 ... Fertigungsdatenobjekte ... 275
       9.6 ... Kennzahlen und Warnmeldungen ... 276
       9.7 ... Quality Engine ... 277
       9.8 ... Werksinformationskatalog ... 279
       9.9 ... Overall Equipment Effectiveness ... 279
       9.10 ... Energieverbrauchsanalyse (Energy Monitoring and Analysis) ... 281
       9.11 ... Fazit ... 282

10.  SAP Plant Connectivity ... 283
       10.1 ... SAP Plant Connectivity im Überblick ... 284
       10.2 ... Datenmodell ... 286
       10.3 ... Quellsystem und Zielsystem ... 289
       10.4 ... Agent ... 304
       10.5 ... Fazit ... 310

11.  Geschäftsmodelle für Industrie 4.0 entwickeln ... 311
       11.1 ... Grundlagen der Geschäftsmodell-Theorie ... 312
       11.2 ... Methoden zur Geschäftsmodell-Entwicklung ... 316
       11.3 ... Merkmale von Geschäftsmodellen in Industrie 4.0 ... 326
       11.4 ... Unternehmenstransformation ... 331
       11.5 ... Fazit ... 334

12.  Ausblick ... 337

  Anhang ... 339
       A ... Abkürzungen ... 339
       B ... Literaturverzeichnis ... 343
       C ... Die Autoren ... 357

  Index ... 361