Der Landmaschinenhersteller KRONE baut seine neue Smart Factory von Grund auf. Die Grundlage: eine event-driven architecture. Sie sorgt dafür, dass Informationen in nahezu Echtzeit verarbeitet werden. So wird die Produktion effizienter, robuster und skalierbar. Die größte Herausforderung? Unterschiedlichste Maschinen und Systeme zu vernetzen. Dazu kommt: Die Fabrik muss KI-fähig sein und Energie sparen. Gemeinsam mit Cybus, NTT DATA und dem FIR e. V. an der RWTH Aachen hat KRONE diese Architektur entwickelt und erfolgreich umgesetzt.
Die Herausforderung: Vom Greenfield zur event-driven Smart Factory
KRONE stand vor einer großen Aufgabe. Eine neue Smart Factory sollte entstehen – mit modernster Technik und von Anfang an durchdacht. Keine bestehende Fabrik, kein Umbau, sondern ein Neubeginn auf der grünen Wiese.
Das Ziel: Eine flexible Produktion, die mit wechselnden Anforderungen Schritt hält. Denn Lieferketten sind heute fragil, Kundenwünsche ändern sich schnell. Maschinen und Anwendungen verschiedenster Anbieter mussten integriert werden und das am besten so, dass sie miteinander kommunizieren können.
„ Die geschaffene IT-Architektur ist nichts weniger als eine Revolution. Sie optimiert die Produktion und verwandelt unser Werk letztendlich in eine zukunftsfähige und echte Smart Factory. “
KRONE entschied sich deshalb für eine komplett neue Art von Fabrik – eine echte Smart Factory. Sie soll zuverlässig, effizient und anpassungsfähig sein. Das Greenfield-Werk der Green Teuto Systemtechnik GmbH in Ibbenbüren wird somit zur Blaupause für künftige Standorte. Damit dies gelingt, muss die Architektur skalierbar und leicht auszurollen sein. Maschinen, Energie und KI – alles soll vernetzt arbeiten. Herausforderungen waren unter anderem die Integration verschiedenster Maschinen und die Implementierung von Energiemanagementlösungen zur ESG-Konformität. Zusätzlich musste die Smart Factory unterschiedliche Anwendungsfälle, Automatisierung und KI unterstützen. KRONE hob gemeinsam mit Cybus – in enger Zusammenarbeit mit NTT DATA und dem FIR e. V. an der RWTH Aachen – das Shopfloor Management auf ein neues Niveau.
Was ist eine event-driven Architecture?
In einer event-driven architecture sendet jedes Produktionsevent eine Nachricht an ein zentrales System. Dieses informiert andere Komponenten oder löst Aktionen aus. Dadurch lassen sich Änderungen schnell verarbeiten. Die Produktion skaliert durch autonome Komponenten und Ausfälle werden besser abgefedert. Auch Datensilos lassen sich reduzieren und komplexe Software-Rollouts werden beschleunigt.
Die Lösung: Ein Factory Data Hub, der den Datenfluss für event-driven Smart Factories ermöglicht
„Wir haben heute eine datengesteuerte Produktion, in der wir sämtliche Maschinendaten nutzen können – weil uns Connectware Zugriff auf alle Industriedaten gibt. Damit können wir jeden Use Case umsetzen, zum Beispiel Predictive Maintenance.“
KRONE verknüpft Datensysteme, maschinelles Lernen und KI für mehr Effizienz und Skalierbarkeit in IT und Produktion. Cybus Connectware ist ein Factory Data Hub, der als zentrale Dateninfrastruktur den nahtlosen Datenfluss zwischen allen Maschinen und Anwendungen ermöglicht – bei gleichzeitiger, skalierbarer Datenintegration. Connectware fungiert dabei als lokaler Event Broker, der Daten aus heterogenen Maschinenumgebungen vereinheitlicht und für die IT nutzbar macht. Gemeinsam mit NTT DATA und dem FIR e. V. an der RWTH Aachen haben KRONE und Cybus eine skalierbare, event-driven architecture entwickelt und umgesetzt.
NTT DATA verantwortete die Konzeption und Implementierung der IT-Architektur auf Basis eines initialen Lastenhefts. Dazu gehörten die Definition der Use Cases mittels Design Thinking und die Auswahl passender Applikationen. Ebenso wichtig war die Anbindung von Maschinen, Umsystemen und globalen IT-Strukturen. Cybus entwickelte – gemeinsam mit NTT DATA – die Integrationslogik für die Produktionsdaten auf Basis von Connectware. Der Factory Data Hub kam erstmals zum Einsatz und wurde durch Apache-basierte Streaming-Komponenten für Echtzeit-Analysen ergänzt. Der FIR e. V. an der RWTH Aachen unterstützte methodisch mit Expertise aus Produktions- und Industrieprozessen.
Drei zentrale Bausteine für digitale Fabrikprozesse
Die Sprache jeder Maschine verstehen
Connectware fungiert als „Datenübersetzer“ und ermöglicht die nahtlose Integration von Industrial IoT, KI und IT-Systemen. Für spezielle Maschinenprotokolle kann KRONE mithilfe des Protocol Mappers von Connectware eigene Konnektoren erstellen.
Skalierbare Datenintegration
KRONE nutzt das Infrastructure-as-Code-Prinzip von Connectware, um große Konfigurationen bereitzustellen. Dadurch lassen sich Use Cases in einem strukturierten Textfile standardisieren und gemäß Industrial DevOps in mehreren Fabriken ausrollen.
ESG-Richtlinien erfüllen
KRONE verbessert die Arbeitssicherheit durch datengestützte Überwachung von Umgebungsbedingungen und Schadstoffen. Gleichzeitig wird durch die Analyse des Echtzeit-Energieverbrauchs Energieeffizienz gefördert.
Das Ergebnis: Vernetzte Produktion, automatisierte Abläufe, erhöhte Sicherheit
KRONE profitiert heute von einer vernetzten Produktion, in der Kundenaufträge schneller, genauer und mit minimalem manuellem Aufwand abgewickelt werden – bei gleichzeitig verbesserter Arbeitssicherheit und einer Durchlaufzeit von nur zwölf Monaten vom Greenfield bis zum Produktionsstart.
In nur zwölf Monaten wurde aus einem Greenfield eine Smart Factory mit den ersten Schweißrobotern. Heute werden Aufträge in der Fabrik automatisch als Datenobjekte verarbeitet. Die Maschinen führen sie selbstständig aus und melden den Abschluss zurück. So werden Folgeprozesse automatisch angestoßen. Dieses event-driven Prinzip beschleunigt die Auftragsbearbeitung, erhöht die Genauigkeit und reduziert manuelle Tätigkeiten. So lassen sich heute z. B. fahrerlose Transportsysteme (AGVs) einbinden, die zuvor nicht vernetzt waren. Cybus Connectware bildet dabei die technische Grundlage für diese automatisierten Abläufe – sie stellt sicher, dass Maschinenereignisse in Echtzeit erfasst, weiterverarbeitet und über Systemgrenzen hinweg geteilt werden. Auch die automatisierte Schadstoffüberwachung bei Schweißarbeiten trägt zur Arbeitssicherheit bei. Die IT-Architektur, die NTT DATA gemeinsam mit KRONE entwickelt hat, hebt die Produktionsarchitektur auf ein neues Niveau – durch die Ablösung verteilter Einzellösungen zugunsten eines zentral orchestrierten Gesamtsystems.
Ausblick: Eine Blaupause für zukünftige Smart Factories von KRONE ist geschaffen
Mit der erfolgreichen Umsetzung in Ibbenbüren hat KRONE den Grundstein gelegt, bestehende Produktionsstandorte systematisch zu digitalisieren und zu vernetzen.
Connectware übernimmt dabei gezielt die Integrationsaufgabe auf Shopfloor-Ebene – herstellerunabhängig, standardisiert und wiederverwendbar. Das Projekt gilt bei KRONE als Blaupause für weitere Linien und Werke, insbesondere im Brownfield-Umfeld.
Cybus und NTT DATA unterstützten KRONE zu Beginn methodisch und technologisch, während die weitere Umsetzung heute vollständig durch KRONE selbst gesteuert wird. Die Organisation verfügt nun über das nötige Know-how sowie eine belastbare technologische Grundlage, um neue Integrationen und Rollouts eigenständig umzusetzen – ein starkes Zeichen für die Skalierbarkeit und Zukunftsfähigkeit des gewählten Ansatzes.
Architektur
- Connectware läuft On-Premise als Local Event Broker
- Integration von Produktionsanlagen über OPC UA, HTTP/REST, MQTT, Siemens S7 und eigene Protokolle
- Übergabe vorverarbeiteter, ausgewählter Event-Daten an Kafka als Global Event Broker
- Globale Dashboards mit Grafana, angebunden an Kafka
