Chemie 4.0: die Prozessindustrie erfolgreich digitalisieren

Ein Großthema auf dem Digital-Gipfel 2017 in Ludwigshafen: Industrie 4.0. Am Beispiel der Chemiebranche wird klar, wie sich die Digitalisierung für Unternehmen in der Prozessindustrie mit Hilfe von SAP-Software ideal umsetzen lässt. Bundeskanzlerin Angela Merkel konnte sich dort an einem Exponat vom Nutzen einer Plattformlösung überzeugen.

Dass die Digitalisierung kein Phänomen ist, das sich alleine auf die Wirtschaft beschränkt, sondern sie viel mehr das gesamtgesellschaftliche Leben verändert, ist bekannt. Dementsprechend wurde aus dem jährlich stattfindenden, nationalen IT-Gipfel dieses Jahr der erste Digital-Gipfel. Am 12. und 13. Juni trafen sich Vertreter aus Politik, Unternehmen, Gewerkschaften und Verbänden in Ludwigshafen am Rhein, um über die gemeinsame digitale Zukunft zu reden. Eine der Kernbotschaften war dabei, dass ein bloßes Emulieren der Methoden des Silicon Valley keinen anhaltenden Erfolg bringen wird. Stattdessen müssten sich Stakeholder auch auf die vorhandenen Stärken in der deutschen Wirtschaft fokussieren: Deutschland ist traditionell ein starker Industriestandort mit hohem Automatisierungsgrad. Ludwigshafen ist ein passender Ort, um sich ins Gedächtnis zu rufen, dass damit nicht nur die Automobilindustrie gemeint ist - denn hier betreibt die BASF auf einer Fläche von rund 10 Quadratkilometern das größte zusammenhängende Chemieareal der Welt.

Zusammenspiel zwischen Start-ups und etablierten Firmen

Eben dort diskutierte Dr. Martin Brudermüller, Stellvertretender Vorstandsvorsitzender und CTO der BASF SE, mit Dr. Sonja Jost, Gründerin des Start-ups DexLeChem, Dr. Gunther Kegel, Vorsitzender der Geschäftsleitung der Pepperl+Fuchs GmbH und Matthias Schrader, CEO der SinnerSchrader AG, im Rahmen des Gipfels darüber, wie sich die Digitalisierung in der Chemieindustrie gestalten sollte. Besonders deutlich wurde hier erneut, dass sich umfassender Erfolg nur mit Kooperation einstellen kann. Start-ups wie DexLeChem können großen Unternehmen dabei helfen, auch noch mit Verfahren, welche bereits 50 Jahre lang erprobt wurden, durch gezielte Optimierungen der Betriebsparameter bis zu 12 Prozent mehr Umsatz zu erzielen. Auch teure Labortests lassen sich mittels Simulationen deutlich reduzieren. Dies erfordert jedoch ein Umdenken bei den etablierten Firmen: sie müssen sich öffnen und proaktiv mögliche Schnittstellen kommunizieren, um von den agilen Start-ups zu profitieren, ohne währenddessen jedoch ihre Kernkompetenzen zu verlieren.

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Dr. Sonja Jost erklärt die Perspektiven von Start-ups im Chemiebereich.

Zwischen Disruption und Evolution

Große Betriebe könnten von der Start-up-Kultur lernen, so BASF-CTO Brudermüller. Die BASF fördere bereits seit vier Jahren eine durch den Vorstand initiierte, eigene Initiative, welche durch experimentelle Pilotprojekte den Nutzen verschiedener Maßnahmen ermittle und eine reibungslose Einbindung in die Konzernwelt ermögliche. 'Die Digitalisierung bietet uns in allen Bereichen und Funktionen einzigartige Chancen', meinte Brudermüller. Diese Einzigartigkeit sei in der Struktur der Chemiebranche zu suchen: die großen, bereits hochautomatisierten Anlagen, welche meist auf eine Betriebszeit von Jahrzehnten ausgelegt sind, verlangten nach einem eher evolutionären Digitalisierungsansatz. Die Geschäftsmodelle selbst könnten dagegen sehr wohl disruptiv ausgelegt werden. So ließen sich Kundenwünsche nach Nachhaltigkeit und Transparenz in der Lieferkette durch digitale Lösungen erfüllen. Konsens aller Diskutierenden: die Digitalisierung bedeutet für die Chemiebranche eine Chance, kein Risiko.

'BASF-CTO Brudermüller: Die Digitalisierung bietet uns in allen Bereichen und Funktionen einzigartige Chancen.'

Vorausschauende Analysen verbessern die Instandhaltung

Dr. Hans-Ulrich Engel, Finanzvorstand der BASF SE, bekräftigte am zweiten Tag des Digital-Gipfels ebenfalls die Vorteile der digitalen Chemieindustrie. So könnten bessere Lagerkonzepte und autonome Fahrzeuge maßgeblich zu Effizienzgewinnen beitragen. Weiterhin liefere die Produktion beständig Daten aus Aggregaten, Pumpen oder Ventilen, welche Aufschluss darüber gäben, wann ein Gerät gewartet werden müsse. Bedarfsoptimierte Wartung und damit möglichst geringe Ausfallzeiten bei minimalen Kosten seien für die Chemieproduktion essentiell: der Ausfall einer Anlage im Herz des Chemieverbunds könne extreme Umsatzeinbußen mit sich bringen.

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BASF-Finanzvorstand Engel und SAP-Vorstandsmitglied Bernd Leukert bei der Podiumsdiskussion zur Zukunft der digitalen Wirtschaft.

Der normale Arbeitsprozess in der Wartung von Chemieanlagen gestaltet sich wie folgt: der Arbeiter muss in die Anlage klettern, die Daten an jedem einzelnen Feldgerät der Anlage extrahieren, die Daten im Anschluss konsolidieren und schließlich an externe Firmen weiterleiten, welche im Verlauf von zwei bis drei Wochen Handlungsempfehlungen abgeben können. Der Clou der Digitalisierung ist dabei, dass diese Daten nun direkt zusammenzuführt werden können und so bessere und unmittelbare Vorhersagen möglich werden.

Firmenübergreifende Plattformlösungen bringen Mehrwert

In einem gemeinsamen Exponat präsentierten BASF, SAP, Pepperl+Fuchs, SAMSON, Endress+Hauser und die Universität Mannheim eine Plattformlösung, welche 'Predictive Maintenance ', also vorausschauende Instandhaltung, in die Praxis umsetzt. Dem Publikum des Gipfels und Bundeskanzlerin Angela Merkel wurde erklärt, dass das Ausstellungsstück einen Teil einer Anlage zur Herstellung von Butadien, eines Grundstoffs in der Chemie, darstellt.

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Das Exponat wurde durch firmenübergreifende Zusammenarbeit möglich.

Timothy Kaufmann, Business Development Manager für IoT bei SAP, erklärte im Interview mit dem IT-Gipfelblog des HPI, dass sich das Exponat aus Rohrleitungen, Stellventilen, Durchflussmessern, Explosionsbarrieren und einem Kommunikationskanal für Daten zusammensetze. Pepperl+Fuchs liefere dabei die Geräte, welche ohne in die bisherige Automatisierung einzugreifen, Daten aus relevanten Bauteilen auslesen und weiterversenden können. An die Sicherheit sei dabei gedacht: einerseits sende die Anlage lediglich Daten und empfange sie nicht, andererseits habe die Kooperation mit der Universität Mannheim effiziente Verfahren zur Verschlüsselung hervorgebracht.

Die SAP Cloud Platform ermöglicht neue Geschäftsmodelle

In die SAP Cloud Platform übertragen, können diese Daten mittels eigens programmierter Apps verwertet werden: so liefere Endress+Hauser eine App zur Überwachung des Durchflusses der Rohrleitungen, während SAMSON die Stellventile im Blick behalte. Bisher seien beispielsweise eine Million Hübe pro Stellventil fix gerechnet worden, nach denen eine Wartung notwendig sei. Stattdessen berechne die SAMSON-App nun dynamisch nach Laufverhalten der Anlage ob eine Inspektion bereits empfehlenswert sei.

'Über die vom Gerätehersteller bereitgestellte Asset Health App können wir den Wartungsbedarf der Geräte präzise ermitteln, Wartungsarbeiten besser planen und Anlagenstillstände reduzieren.', so Rolf Windecker, Prozessmanager bei BASF. Für Unternehmen ergeben sich so völlig neue Geschäftsmodelle im B2B-Bereich: 'Über die Plattform können wir feststellen, in welchem Zustand sich die Stellventile befinden, und erfahrungsbasiert notwendige Maßnahmen gemeinsam mit unseren Kunden planen und direkt umsetzen', meint Melanie Dürr vom Stellventil-Experten SAMSON. 'Neben diesen smarten Dienstleistungen nutzen wir die Informationen für neue Geschäftsmodelle. Wir verkaufen nicht mehr nur unsere Stellventile, sondern bieten unseren Kunden die eigentliche Ventilleistung als Komplettservice an.'

Ein Umstand, den auch Bundeskanzlerin Merkel als großen Vorteil der Digitalisierung ansieht. Zum Abschluss der Veranstaltung betonte sie: 'Wenn wir von den Möglichkeiten der Digitalisierung insgesamt in Deutschland in der ganzen Breite Gebrauch machen wollen, dann dürfen wir nicht nur die bisher bekannten Wertschöpfungsketten digitalisieren, sondern dann müssen wir mit der Vielzahl von Daten auch neue Anwendungen und neue Produkte entwickeln.'

Zur Diskussion über die Zukunft der digitalen Wirtschaft mit SAP-Vorstandsmitglied Bernd Leukert und BASF-Finanzvorstand Engel: https://www.youtube.com/watch?v=H2hVtR-9SKc

Foto oben: Emanuel Metzenthin