SAP entwickelt mit Leonardo ein neues Design-Thinking-Konzept

Serie ‚Digitalisierung nutzen‘, Teil 2

Mit SAP Leonardo schneller zum Prototypen

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2017 ging SAP mit Leonardo an den Markt. Daraus ist eine Plattform geworden, die zehn Industrien mit Lösungen zur Beschleunigung der digitalen Transformation adressiert. Im Mittelpunkt stehen die Digital Twins der physischen Welt. SAP Leonardo ist zur Marke in der digitalen Plattformökonomie geworden als besonderer Weg, Kunden bei deren Transformation zu begleiten.

Ulrich Sendler, freier Technologieanalyst, Fachjournalist und Publizist, München

Inhaltsverzeichnis

1. Dank Vernetzung neue Geschäftsmodelle entwickeln
2. Sechs Technologieschichten für eine Plattform
3. Zwei Pfade zum vernetzten System
4. Zu dieser Serie

 

Design Thinking ist ein seit den Neunzigerjahren bewährter Ansatz, der das interdisziplinäre Suchen nach der richtigen Idee und das gemeinsame, schrittweise Herantasten an die beste Lösung aus dem Industriedesign verallgemeinert und zum generellen Grundprinzip von Innovation macht. SAP entwickelt schon länger die eigenen Angebote nach diesem Ansatz. Mit Leonardo geht der Anbieter einen Schritt weiter, um gemeinsam mit den Kunden nach demselben Verfahren auch die Lösung für deren Digitalisierung zu finden.

Den Hauptteil allerdings müssen die Kunden mit dieser Hilfe selbst stemmen: Die digitalen Zwillinge nämlich, über die die Verwertung der Echtzeitdaten aus dem Betrieb der Anlage oder der Nutzung eines Geräts nur funktionieren kann, müssen sie selbst definieren und zur Vernetzung bereitstellen.

Das Vernetzen von mit Sensoren ausgestatteten Produkten, Maschinen und Anlagen, das Internet der Dinge, ist nur eine der Voraussetzungen für die neuen Geschäfte, die darüber möglich werden. Und es betrifft nur jenen Teil eines Lebenszyklus von Produkt oder Anlage, der den Betrieb ausmacht. Aber bevor es zu diesem Teil des Lebens kommt, hat das Produkt ja schon einen langen Weg hinter sich, von der Idee über sämtliche Wertschöpfungsprozesse einschließlich der Komponenten von Partnern bis zum fertigen Gesamtsystem und seiner Inbetriebnahme. Für alle diese Teile des Lebenszyklus gibt es digitale Zwillinge, und erst aus ihrer Vernetzung ergeben sich die Möglichkeiten für neue Geschäftsmodelle.

Dank Vernetzung neue Geschäftsmodelle entwickeln

SAP definiert den digitalen Zwilling so:

„Ein digitaler Zwilling ist eine digitale Repräsentation eines physikalischen Objekts in Echtzeit. Indem er die entscheidenden physikalischen Ausprägungen und den geschäftsbezogenen Kontext eines Objektes von der Idee über Design, Entwicklung, Fertigung, Wartung und Kundendienst bis zum Ende der Nutzung repräsentiert, liefert er Echtzeitinformationen über seine Konfiguration, seine Verfassung und seinen Status, aber auch historische Daten, die aus verschiedenen Quellen abgerufen werden können.“

Es gibt also viele Digital Twins. Das Unternehmen aus Walldorf sieht die größte Herausforderung für seine Kunden darin, diese digitalen Zwillinge, in Form und Text, in 2D und 3D, in Bild und Ton, von der Idee bis zum endgültigen Abschalten zu vernetzen. Und das funktioniert nur, wenn sie von Anfang an Kern des Datenmanagements sind. Vier wichtige Bereiche lassen sich herausgreifen, in denen die digitalen Zwillinge Form und Gestalt annehmen und sich mit Inhalten füllen.

Der erste ist die digitale Definition des einzelnen Teils oder der einzelnen Baugruppe, der Struktur und Geometrie, Funktion und Steuerung, aber auch des Preises und der Rahmenbedingungen, unter denen damit Werte geschaffen werden. Dafür bietet SAP mit seiner offenen, Cloud-basierten Plattform alle Möglichkeiten der Integration dieser Daten, um sie im Internet der Dinge verfügbar zu machen und dort bereitzustellen, wo sie jeweils für einen bestimmten Prozess benötigt werden.

Der zweite Bereich betrifft die Produktentstehung. Das Objekt durchläuft eine Reihe von Prozessen, in denen seine digitalen Zwillinge ständig neue Daten hinzubekommen. CAD, CAM, PLM, ERP oder MES heißen einige Akronyme für die vielen Systeme, die dabei zum Einsatz kommen und ihren jeweiligen Teil zum digitalen Faden (digital thread) beitragen oder einen neuen digitalen Zwilling für den jeweiligen Abschnitt oder Prozess schaffen. SAP verfügt über die Möglichkeit zur Integration der Daten all dieser Systeme.

Im dritten Schritt treffen das Objekt und seine digitalen Zwillinge auf Ergänzungen durch andere Komponenten und Baugruppen beispielsweise aus anderen Unternehmen. Auch sie haben künftig ihre digitalen Zwillinge und bringen Daten über sich, ihren Zustand, ihre Konfiguration und anderes mit. Und natürlich über die Rahmenbedingungen der Zulieferung. Eine ganze Palette von Tools hat die Beziehungen zwischen Hersteller und Zulieferkette unter dem Oberbegriff Supply Chain Management zum Gegenstand.

Schließlich kommen im vierten Schritt die Baugruppen und Teile, die Steuerungen und Softwarekomponenten zusammen und werden zum Gesamtsystem etwa einer Anlage, die dann beim Kunden oder Anlagenbetreiber in Betrieb genommen wird. Vernetzt mit den Systemen der Stadtverwaltung, der Energieerzeuger, der Händler. Oder das Endprodukt ist ein Auto oder Schnellzug, vernetzt mit Verkehrsleitsystemen, Wetterstationen und Monitoren.

Nur wenn für all diese vernetzten Systeme auch die Daten der digitalen Zwillinge ebenso vernetzt werden können, lassen sich aus dem Gesamtsystem neue Geschäftsmodelle entwickeln. Das Unternehmen aus Walldorf ist auf diesem Level seit den ersten Projekten zu Industrie 4.0 beispielsweise im Hamburger Hafen dabei und hat sich selbst wiederum bestens vernetzt mit anderen Playern wie Google, Microsoft, T-Systems und vielen anderen, deren Spezial-Tools und Infrastrukturen genauso benötigt werden wie das Prozess- und Geschäfts-Knowhow, die Kernkompetenz von SAP.

Sechs Technologieschichten für eine Plattform

Eine Cloud-Plattform besticht immer zuerst mit der Offenheit für den Kunden, sich die Partner auszuwählen, die ihm für die jeweilige Teilaufgabe am besten geeignet erscheinen. Deshalb basiert Leonardo auf einer Multi-Cloud-Infrastruktur. Neben SAP kann in einem Projekt auch die Google CloudPlatform, Microsoft Azure oder Amazon Web Services als Basis zum Zug kommen.

Die nächste Technologieschicht betrifft das Management der Daten, das nun – etwa mit der Vernetzung von Unmengen von Sensoren – eine ganz neue Herausforderung darstellt. Hier bietet SAP eine Reihe von eigenen Stärken, die übrigens auch auf anderen Plattformen gerne genutzt werden. Die wichtigste Komponente ist SAP Hana mit der Fähigkeit zur Echtzeit-Datenanalyse durch In-Memory-Computing. Und wie bei der untersten Schicht hat der Kunde auch hier die Möglichkeit, Speziallösungen anderer Anbieter damit zu kombinieren.

Der Kern von Leonardo ist mit der SAP Cloud Platform die dritte Schicht, auf der die eigentlichen Lösungen laufen. Hier geht es neben Big Data Analytics, Echtzeitverarbeitung und Datenmanagement um die Auswertung der Daten, um damit bestimmte, ganz konkrete Geschäfte mit Kunden und Nutzern zu machen.

Microservices sind die Minibausteine, aus denen sich kleine Apps zusammenstellen lassen, ohne sie selbst programmieren zu müssen. Eine Bibliothek von Elementen zum Zusammenbau von Applikationen. Sie bietet offene Programmierschnittstellen (Open APIs) und die Fähigkeit zur einfachen Integration der verfügbaren wie der neu hinzugefügten Apps, so als wären sie aus einer Hand für den Anwender gestrickt.

Der wichtigste Teil des Technologie-Portfolios ist das Maschinenlernen. Der Roboter soll nicht nur seine Schweißfunktion beherrschen, er soll aus der Kenntnis der Umgebungsbedingungen, dem Erkennen der Bewegungen eines ihn nutzenden Menschen, dem Wissen seines eigenen Energieverbrauchs und -bedarfs lernen. Seine Funktion und damit sein Nutzen für den Kunden sollen während der Arbeit wachsen. SAP Leonardo Machine Learning Foundation heißt dieser Teil.

Die jüngste Technologie ist die Blockchain. Hier entstehen Elemente im Netz nach bestimmten Algorithmen und Regeln automatisch, die sich mit hoher Kontrolle der aktiv Beteiligten austauschen und bearbeiten lassen. Die Walldorfer sind dabei, die dahinterstehende Technik auf ihre Möglichkeiten zum Einsatz im Kontext produzierender Unternehmen und Anlagenbetreiber zu prüfen.

Zwei Pfade zum vernetzten System

War es in den letzten Jahrzehnten noch relativ leicht zu verstehen, der Kauf welcher IT-Systeme den sichersten Weg für den Unternehmenserfolg frei machte, hat sich die Welt mit dem Internet der Dinge und den Geschäften in der Cloud und auf Plattformen dramatisch verändert.

Welche Plattform ist für welchen Zweck die richtige? Welche Tools von welchen Anbietern lassen sich darauf am besten für welche Aufgabe kombinieren? Wie komme ich zu den effektivsten Apps und Anwendungen? Hier kann ein Unternehmen viel kostbare Zeit eines beachtlichen Teams von Spezialisten investieren. SAP legt deshalb den Kunden nicht eine Liste mit Tools und Apps auf den Tisch und überlässt ihnen die Auswahl. Mit Leonardo bieten sich zwei Pfade an, auf denen ein Partner zu seiner Lösung kommt.

Der eine ist der sogenannte „Beschleuniger-Pfad“. SAP hat bereits zehn SAP Leonardo Innovation Kids für dedizierte Branchen entwickelt und wird in den nächsten Monaten weitere hinzufügen. Die ersten zehn richten sich an Einzelhandel, Konsumgüterhersteller, Fertigungsindustrie, Chemie, Verkehr und Transport, Energieversorgung, Sport und Unterhaltung, Biowissenschaften, Öl und Gas, Bergbau.

Mit den Beschleunigern wird für die Kunden in diesen Bereichen gewissermaßen eine Vorauswahl getroffen. Am Anfang steht ein eintägiger Workshop zum Kennenlernen der Methodik des Design Thinking. Dann folgen ein bis zwei Wochen, in denen mit SAP-Spezialisten Prototypen gebaut und ausprobiert werden. Am Ende der gemeinsamen Einstiegsarbeit steht möglicherweise ein Vertrag, auf dessen Basis anschließend in 6 bis 8 Wochen die Funktionalität entsteht, mit der der Kunde an den Markt gehen kann.

Der zweite Pfad folgt den Prinzipien der Open Innovation. Auch hier steht am Anfang der Design Thinking Workshop. Aber mit der völligen Offenheit von Ziel, Funktionalität und Anwendungsszenario werden für den Bau des Prototypen 2 bis 4 Wochen angesetzt, für die Fertigstellung 8 bis 10 Wochen. Doch trotz der Offenheit des Pfades sind mit den industriespezifischen Beschleunigern und der von SAP vorgenommenen Paketierung des Lösungsangebots die 8 bis 10 Wochen zur Lösung enorm schnell.

Produkte und Maschinen scheinen mit dem Denken anzufangen. Und die Menschen in den Vorstandsetagen denken darüber nach, wie sie diese Entwicklung für ihr eigenes Unternehmen in neue Geschäftsmodelle umsetzen können. Jetzt, das ist jedenfalls die Strategie in Walldorf, ist es an der Zeit, aus den Gedanken Entscheidungen und daraus die ersten Schritte folgen zu lassen.

Von dem japanischen Mittelständler Hakusan, der eine hochsensible App für Smartphones entwickelt hat, mit der sich einfach durch die exakte, tausendfache, automatisierte Analyse der Gerätebewegung in Sekundenbruchteilen bevorstehende Erdbeben voraussagen lassen; über das Logistikunternehmen ARI, das mit Leonardo sein gesamtes Flottenmanagement intelligent gemacht hat; bis zum Anlagenbetreiber, der mit Leonardo seine Anlage so viel besser auslastet und so viel vermiedene Stillstände erreicht hat, dass es ihm bereits Millionen eingebracht hat – die Palette der Möglichkeiten ist groß. Jetzt geht es darum, sie auch einzusetzen. eve

www.sap.com

Details zu SAP Leonardo:

hier.pro/KdpdF

Hannover Messe 2019: Halle 7, Stand A02


info

Zu dieser Serie

Die KEM Konstruktion systems engineering
veröffentlicht diese Serie in Kooperation mit dem
Autoren Ulrich Sendler, der auch
Betreiber des PLMportals ist.

www.plmportal.org

Erschienen ist bereits:

Teil 1: Der Ansatz von Dassault Systèmes

hier.pro/j6i3q

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