Ist die industrielle Produktion ohne SPS in der Zukunft erfolgreicher?

Das Haupthindernis im Einsatz der SPS ist, dass die Fabrik von morgen Flexibilität durch nahtlose Integrationsmöglichkeiten erreicht – und eine SPS ist nicht dafür gebaut, diesen Zustand herzustellen.

Drei Unzulänglichkeiten prägen traditionelle SPS-Systeme:

1. Inkompatibilität mit modernen Technologien
   Viele traditionelle SPS sind nicht in der Lage, sich nahtlos in neuere Technologien wie KI-Copiloten, Cloud Computing und Big Data Analytics zu integrieren und Kommunikationsstandards vollwertig zu unterstützen. Diese Technologien sind jedoch entscheidend für die Realisierung intelligenter und vernetzter Produktionsumgebungen, die für moderne Produktionsprozesse erforderlich sind.
2. Mangelnde Skalierbarkeit und Flexibilität
   Hersteller stehen oft vor der Herausforderung, dass herkömmliche SPS in ihrer Kapazität und Funktionalität begrenzt sind. Die Erweiterung oder Modifizierung von Funktionen kann teuer und kompliziert sein, was die Anpassungsfähigkeit an sich ändernde Produktionsanforderungen einschränkt. Darüber hinaus ist es schwierig, eine SPS schnell umzuprogrammieren, um sie an unterschiedliche Produkte und Prozesse anzupassen.
3. Technische und operationale Einschränkungen
   Die Programmierung und Wartung einer SPS erfordert spezielles Wissen und kann zu erheblichen Betriebsstörungen führen, wenn Schlüsselpersonal nicht verfügbar ist. Zudem werden die Kommunikationsfähigkeiten durch proprietäre oder veraltete Protokolle eingeschränkt, was den Informationsfluss und die Integration in moderne Produktionsumgebungen behindert.

Wirtschaftliche Vorteile durch den Ersatz der SPS

Wenn die SPS ersetzt wird und stattdessen hyperkonvergente IT-Lösungen integriert werden, folgen daraus zwei signifikante wirtschaftliche Vorteile:

Kosteneinsparungen
Das Beratungsunternehmen McKinsey hat im August 2022 untersucht, dass in der Automobilindustrie 8% der befragten Unternehmen planen, in den nächsten fünf Jahren mehr als 500 Millionen Dollar in Automatisierung zu investieren¹. Dieses Investment muss sich lohnen. Unsere eigenen Berechnungen besagen, dass ein Automobilhersteller mittlerer Größe im Durchschnitt sechs Millionen Euro pro Jahr und Werk für Automatisierungslösungen ausgibt (Kauf, Ersatz, Wartung, Änderungen usw.). An jeder Linie gibt es SPS, die sich um die Steuerung der Maschinen selbst kümmern, und andere, die den Prozess steuern (manchmal findet man eine Mischung von Verantwortlichkeiten auf einer SPS, aber das wird hier vernachlässigt). Je nach Anwendungsbereich gibt es einen unterschiedlichen Prozentsatz für den Bedarf an Maschinen- und/oder Prozesssteuerung. Bei den einen werden vielleicht nur 5% für die Prozesssteuerung benötigt, bei komplexeren Szenarien vielleicht 50%.

Nehmen wir also an, dass im Durchschnitt 30% für die Prozesssteuerung und 70% für die Maschinensteuerung benötigt werden. Gehen wir nun davon aus, dass in einem ersten Schritt nur die SPS ersetzt werden soll, die den Prozess steuert (die 30%). Nehmen wir weiter an, dass die Steuerung des Prozesses über moderne IT 25% weniger kostet als die Steuerung des Prozesses über SPS. Ausgehend von diesen Zahlen betragen die konservativ geschätzten Einsparungen durch den Ersatz der SPS durch IT im Durchschnitt:

• Nur Prozesssteuerung = 450.000 EUR pro Jahr und Anlage

• 100% Ersatz = 1.500.000 EUR pro Jahr und Anlage

Natürlich kann man Argumente finden, warum dies nicht realistisch ist. Grundsätzlich sollte aber das Bedürfnis, flexibler zu sein, die nächste Stufe der Automatisierung zu erreichen und Geld zu sparen, genug Motivation sein, um es zu tun.

Verbesserte Produktivität und Agilität

Die Umstellung auf moderne IT-basierte Lösungen ermöglicht eine höhere Produktivität durch verbesserte Automatisierungsgrade und effizientere Produktionsabläufe. Zudem erhöht sich die Flexibilität in der Produktion, was die Fähigkeit, auf Marktanforderungen zu reagieren und kundenspezifische Produkte in kleineren Losgrößen zu fertigen, wesentlich verbessert.

Die fortschreitende Integration moderner Technologien in die Produktionsumgebung ist nicht nur eine Möglichkeit, die Effizienz zu steigern und Kosten zu senken, sondern wird zunehmend zu einer Notwendigkeit, um im globalen Wettbewerb bestehen zu können. Unternehmen, die auf diese Weise flexibler und adaptiver werden, sind besser positioniert, um auf zukünftige Herausforderungen zu reagieren und von den sich bietenden Chancen zu profitieren.

Fazit

Wer in Zukunft wettbewerbsfähig bleiben, auf den zunehmenden Fachkräftemangel reagieren und die Kosten weiter reduzieren will, muss sich klar überlegen, ob er bei den alten SPS-zentrischen Automatisierungstechnologien bleibt oder ob er die traditionelle OT durch flexible IT-Technologien ersetzt. So spart man Kosten ein und schafft sich gleichzeitig die Möglichkeit, KI-Copiloten und Data Analytics in die Fertigung direkt mit einzubeziehen. Und das zu Produktionskosten am Standort in Deutschland, der dann im internationalen Vergleich wettbewerbsfähig ist.

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