Operations Software Crashtest für Fabriken: Schluss mit dem Fragenverbot

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Früher lernten Ingenieure, nicht zu viele Fragen zu stellen. Verständlich, wenn jedes „Was-wäre-wenn“ einen physischen Prototyp, eine Million Euro und sechs Monate Entwicklungszeit erforderte. Doch was wäre, wenn Fabriken wie Autos virtuell "gecrashtestet" würden?

Das Paradigma, möglichst wenige Fragen zu stellen, hat sich lange bewährt. Doch die Zeiten haben sich geändert, und unsere Denkweise muss sich anpassen – denn Neugier ist der Motor jedes industriellen Fortschritts. Wir sollten die Neugier von Kindern haben und eine Million „Was-wäre-wenn“-Fragen stellen.

Der Crashtest, den Fabriken nie durchlaufen haben

Betrachten wir, wie die Automobilindustrie heute Fahrzeuge testet: Für die Kosten eines einzigen physischen Crashtests führen Ingenieure zehntausende virtuelle Simulationen durch – Frontal- und Seitenkollisionen, Batterieverhalten, Fußgängerschutz. Sie erschließen den gesamten Designraum, lange bevor ein reales Fahrzeug gegen eine Wand fährt. Wir sind inzwischen extrem gut darin, Produkte digital zu durchdringen, bevor wir sie physisch bauen. Jetzt ist es an der Zeit, unsere Fabriken genauso zu behandeln wie diese Produkte.

Bei Siemens simulieren wir jede Veränderung, bevor wir eine Produktionslinie umbauen, Abläufe anpassen oder neue Automatisierungstechnik einführen. Wir testen Modifikationen am digitalen Modell, identifizieren Probleme, solange ihre Behebung noch kostengünstig ist, und setzen sie erst danach in der realen Welt um. Das Ergebnis sind enorme Produktivitätssteigerungen. Zehntausend virtuelle Crashtests oder ein einziger realer: Die Automobilindustrie hat diese Entscheidung bereits vor Jahrzehnten getroffen – wir treffen sie jetzt für unsere Fabriken.

Die Verschmelzung von virtueller und realer Welt 

Ein Digitaler Zwilling ohne Anbindung an die reale Welt ist ein ansprechendes Modell, das sein Potenzial nicht ausschöpft. KI ohne direkte Verbindung zur Fabrik ist ein Assistenzsystem mit begrenztem Nutzen. Und Simulation ohne Integration in die Produktionsplanung ist letztlich nur ein Experiment. Mein Standpunkt ist klar: Der wahre Mehrwert entsteht nicht durch isolierte Technologien. Er entsteht durch Vernetzung – durch Operations Software für die industrielle Produktion, die das Ganze zu mehr macht als der Summe seiner Teile.

Operations Software bildet das Bindegewebe der modernen Fabrik. Sie verknüpft die physikalische Ebene – SPS, Antriebe, Sensoren, HMIs – mit den Systemen, die der Produktion ihre Intelligenz verleihen: Scada, MES, Digitale Zwillinge, KI sowie Simulations- und Planungstools. Um es konkret zu machen: Stellen Sie sich ein Ventil vor, das erste Verschleißerscheinungen zeigt. Ein Vibrationssignal allein ist wenig aussagekräftig. Doch im Kontext eines Digitalen Zwillings, der das exakte Normalverhalten dieses spezifischen Ventils in genau diesem Prozess und unter diesen Bedingungen kennt, lassen sich daraus fundierte und geschäftskritische Entscheidungen ableiten.

Siemens und IFS: Strategische Industriepartnerschaft

Industrielle KI verbindet Entwicklung und Betrieb

KI ohne Fundament ist nur ein weiteres Dashboard 

Die Industrie ist derzeit stark vom Thema KI geprägt. Wir müssen jedoch realistisch bleiben, was KI leisten kann und was nicht. KI arbeitet stochastisch (wahrscheinlichkeitsbasiert). Selbst bei einer Genauigkeit von 99 Prozent kann das verbleibende ein Prozent fatale Folgen haben. Deshalb darf und sollte KI nicht isoliert agieren Sie benötigt eine deterministische Basis: das Simulationsmodell, den Digitalen Zwilling und die Automatisierungsinfrastruktur, die Fehler abfangen, bevor sie sich in der physischen Welt manifestieren. Die KI erkennt Muster. Der Digitale Zwilling validiert das Szenario. Das Automatisierungssystem führt es aus. Fehlt auch nur ein Glied, bricht die Kette. Wenn KI nicht in Handlungen übersetzt werden kann, bleibt sie eine reine Stimme aus dem Off.

Die Brownfield-Realität: Der Weg  zu absoluter Datentransparenz 

Die wenigsten Fabriken entstehen auf der grünen Wiese. Sie sind gewachsene Strukturen: Maschinen, die erst gestern installiert wurden, arbeiten Seite an Seite mit Anlagen, die seit 30 oder 40 Jahren in Betrieb sind. Das ist jedoch kein Hindernis für Fortschritt. Vielmehr wird gezielt dort nachgerüstet, wo es sinnvoll ist – ein Schwingungssensor an einer in die Jahre gekommenen Presse, ein Temperatursensor an einem alten Wärmetauscher, ein Industrial-Edge-Device, das ältere SPS mit einer modernen Datenschicht verbindet. Der Schlüsselbegriff lautet Transparenz. Sobald die Daten fließen, beginnt das System zu „sehen“. Und ein System, das sehen kann, kann sich auch anpassen.

Der Markt für Operations Software hat heute ein Volumen von rund 30 Milliarden Euro und wird sich in den kommenden fünf Jahren voraussichtlich verdoppeln. Nearshoring, strenge Nachhaltigkeitsvorgaben, volatile Lieferketten und die zunehmende Personalisierung von Produkten: All diese Faktoren erfordern Fabriken, die sich wandeln können, ohne komplett neu gebaut werden zu müssen. Und sie erfordern Ingenieure, die in kürzerer Zeit mehr Fragen stellen können.

Genau hier setzt Operations Software an. Sie liefert die Daten, die Simulationsmodelle und den Echtzeitkontext, um Fragen zu stellen, deren Beantwortung früher schlicht zu teuer war. Eine fundiert beantwortete Frage wird so zur Blaupause für viele weitere. Dabei muss jeder Schritt auf dasselbe Ziel einzahlen: eine Fabrik, die hochgradig anpassungsfähig für die Anforderungen von morgen ist.  

Fazit: Mehr Fragen führen zu besseren Antworten 

Unsere heutigen Fabrikautomatisierungssysteme basieren auf jahrzehntelangem Ingenieurwissen, industrieller Erfahrung und kontinuierlicher Verbesserung. Diese Systeme bilden das Fundament für die nächste industrielle Ära. Und diese neue Ära beginnt damit, dass Ingenieure in der Lage sind, Fragen in einem nie dagewesenen Maßstab zu stellen. Nicht nur zwei Fragen. Nicht nur die am sorgfältigsten ausgewählten. Sondern eine Million davon – digital validiert und umgesetzt von Systemen, die jede Ebene der Fabrik zu einem einzigen adaptiven Ganzen verschmelzen. Die entscheidende Ausgangsfrage lautet daher: „An welcher Stelle in Ihrer Fabrik haben Sie aufgehört, Fragen zu stellen – einfach, weil die Antworten darauf zu teuer gewesen wären?“ Genau hier beginnt die nächste industrielle Transformation.