Industrie 4.0 auf hoher See

11.07.2017

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Wer mit Industrie 4.0 nur Fabriken und industrielle Fertigung assoziiert, denkt eindeutig zu kurz. Industrie 4.0 bedeutet bekanntlich: Vernetzung von IT-Systemen mit Anlagen und automatisierter Informationsaustausch zwischen den einzelnen Einheiten auf Basis moderner Kommunikationstechnologie. Genau dies findet heute in vielen Bereichen, etwa auf hoher See statt. In diesem Zusammenhang wird oft der Begriff "Smart Shipping" in Abwandlung der "Smart Factory" genutzt.

Ein mit modernster Informationstechnologie ausgestattetes Schiff weist heute deutliche Parallelen zur Fabrik der Zukunft auf. Komplexe IT-Systeme bilden die Grundlage der neuen Lösungen, welche kontinuierlich untereinander Daten austauschen und somit die Betriebskosten durch effizientes Management senken sowie den Komfort für die Crew an Bord erhöhen. Um die Crewsicherheit auf Schiffen mit speziellen Einsatzfunktionen (Marine- oder Forschungsschiffe) zu erhöhen, können Ortungssysteme implementiert werden, die eine automatisierte und anonymisierte quantitative Übersicht der aktuellen Aufenthaltsorte der Besatzung darstellt. So können unter anderem Bewegungsdaten revisionssicher dokumentiert und historisch rückverfolgt werden.

Solche typischen Szenarien realisiert die ANS Active Network Sea Systems GmbH, 2008 gegründeter Spezialanbieter für maritime Hard- und Softwarelösungen, für ihre Kunden.

Aufgrund des hohen internationalen Wettbewerbs in der Schifffahrt und der Offshore-Industrie ist es für den Unternehmenserfolg wichtig, neue Trends frühzeitig zu erkennen und umzusetzen. Mit den mannigfaltigen Möglichkeiten, die aus Industrie 4.0, dem Internet-der-Dinge und Big-Data-Technologien erwachsen, beschäftigten sich daher immer mehr Unternehmen aus der Schifffahrtsindustrie, dem Offshore- und Windparksektor. "Für Reedereien wird es zum Wettbewerbsfaktor, die Möglichkeiten der Industrie 4.0 für die eigene Wertschöpfung zu nutzen", erklärt Dennis Jahnhofen, Mitglied der Geschäftsführung bei der ANS Active Network Sea Systems GmbH.

Neue IT-Infrastrukturen sind nötig

In der Vergangenheit wurde der IT-Infrastruktur auf Schiffen keine hohe Aufmerksamkeit geschenkt. Zumeist gab es Standard-IT-Arbeitsplätze, auf der die Programme installiert waren. Die IT wurde weniger als Chance denn als Last gesehen. Weil Industrie 4.0-Technologien - oder auch "Smart Shipping" - auf den hergebrachten IT-Infrastrukturen nicht genutzt werden können, ist für viele hier erst einmal eine Rundumerneuerung angesagt. ANS begleitet seine Kunden dabei von der Beratung und strategischen Planung über die Implementierung und Umsetzung bis zum Betriebsübergang oder späteren Betrieb der Systeme.

Schiffe werden künftig als eigene Betriebsstätten angesehen. Als solche benötigen sie eine standardisierte und redundante IT-Infrastruktur, bestehend aus Server, Storage und Netzwerk (aktiv und passiv), wie sie in Rechenzentren bereits seit vielen Jahren eingesetzt wird. Damit sinken zunächst die laufenden Service-, Betriebs- und Ausfallkosten des Schiffs ("operational expenditure"). Vor allem aber ist die Grundlage geschaffen zur Nutzung neuer "Smart Shipping"-Lösungskonzepte, zur Automatisierung von Geschäftsprozessen und zum Aufsetzen eines übergreifenden Managements.

Automatisierte Analysen über die Flotte

Um dies umsetzen zu können, sind die Prozesse des Unternehmens und der Betriebsstätten aufeinander anzupassen, sodass sich ein ganzheitliches Lösungskonzept entwickeln lässt. Die gesamten auswertbaren Betriebsdaten des Schiffs werden lokal gespeichert und in regelmäßigen Abständen mit der zentralen Datenbank der Reederei synchronisiert. Diese kann darauf basierend regelmäßige und automatisierte Analysen über die gesamte Flotte erstellen, die Effizienz der einzelnen Schiffe miteinander vergleichen und wo nötig, verbessern.

"Crew welfare" ist ein nicht zu unterschätzender Faktor für den effizienten und erfolgreichen Betrieb eines Schiffes. Durch WLAN-Nutzung lässt sich das Wohlergehen der Crew auf einfache Weise erhöhen. Die Verbindung wird über die Schiffs-IT-Lösung zentral verwaltet. So kommen die Crew-Mitglieder jederzeit ins Internet, können mit der Familie chatten, Social Media und Streaming-Dienste nutzen usw. Der Betreiber des Schiffs kann die kostenfrei verfügbare Kapazität für jedes Crewmitglied frei definieren - ist das verfügbare Volumen aufgebraucht, kann das Crew-Mitglied es auf eigene Kosten erweitern.

Durch solche Angebote macht sich eine Reederei als Arbeitgeber interessanter und erhöht ihre Chancen, qualifiziertes Personal zu gewinnen und damit einen effizienten Betrieb des Schiffs zu ermöglichen. Neue Informationen, Updates, Sicherheitseinstellungen oder sonstige Richtlinien können standardisiert und mit einem Klick per Managementkonsole über die gesamte Flotte verteilt werden.

Handelsübliche Hardware in zertifizierten Gehäusen

IT-Lösungen, die in Bereichen mit hohen Sicherheits- und Verfügbarkeitsanforderungen wie der Landungssicherheit oder der Navigation eingesetzt werden wollen, müssen die Schiffszulassung einer offiziellen Zertifizierungsstelle (Germanischer Lloyd, Bureau Veritas ...) erhalten haben. Solche Zulassungen können aufwändig und teuer sein. Deshalb gibt es speziell gefertigte und zertifizierte Gehäuse wie "MarinerKits" von MarinerSystems. Sie verfügen bereits über eine solche Zulassung und gestatten daher die Verwendung handelsüblicher (HP-)Workstations, PCs und Monitore. Die Nutzung von Standardhardware ermöglicht es gleichzeitig, ein zentrales Management einzuführen und Service sowie Wartung zu standardisieren, sodass sich Betriebs- und Ausfallkosten nochmals reduzieren.