1 Krones und Syskron im Porträt – die Basis der Transformation

1.1 Veränderte Rahmenbedingungen

Mit fortschreitender Digitalisierung stehen immer mehr Daten zur Verfügung, die uns helfen, Vorhersagen über zukünftige Ereignisse zu treffen. Sie können genutzt werden, um Prozesse transparent zu machen, zu analysieren und anschließend zu optimieren (Bäcker et al. 2021; Baecker et al. 2021; Eggers et al. 2021). Das Internet der Dinge sorgt in diesem Zusammenhang für einen tief greifenden technologischen Umbruch (vgl. Hein et al. 2018, 2019a), da es eine gigantische Menge an Daten generiert und den Unternehmen damit völlig neue Möglichkeiten bietet (Schermuly et al. 2019; Schreieck et al. 2016). Für produzierende Unternehmen, die ihre Produktion in eine Smart Factory transformieren (vgl. Hein et al. 2019b), reicht es nicht aus, große Datenmengen zu erzeugen und zu speichern, sondern sie müssen auch effektiv nutzbar gemacht werden (Weking et al. 2018a, b, 2020a, b). Krones, Weltmarktführer für Technologien der Getränke- und Liquid-Food-Industrie, generiert diesen Mehrwert für getränkeherstellende Unternehmen und unterstützt sie mithilfe smarter Lösungen dabei, ihre Produktionsprozesse gezielt und nachhaltig zu optimieren.

1.2 Tradition des Wandels

Spricht man über (digitale) Transformation, so gibt es notwendigerweise eine Ausgangssituation, die sich im Laufe dieses Wandels verändert. Doch wann startete die digitale Transformation? Ein Blick auf vergangene Entwicklungen bei Krones zeigt, dass der Wandel begann, lange bevor er den Namen digitale Transformation bekam – so ist die Tradition von Entwicklung und Veränderung so alt wie das Unternehmen selbst, auch digitale Lösungen haben eine jahrzehntelange Geschichte. Um zu verstehen, dass digitale Transformation in der Krones Gruppe weder zum Selbstzweck noch aus heiterem Himmel geschieht, hilft ein kurzer Blick auf die Geschichte der beiden Unternehmen Krones und Syskron.

1.2.1 Aus Neutraubling in die Welt

Die Geschichte des Krones Konzerns beginnt mit Firmengründer Hermann Kronseder, der 1951 im bayerischen Neutraubling eine halbautomatische Etikettiermaschine für Getränkeflaschen konstruierte – auf dem Küchentisch (Krones AG 2021a). Bald entstanden der Firmenname, erste vollautomatische Maschinen und ein erweitertes Lösungsportfolio. In den darauffolgenden Jahrzehnten wuchs das Unternehmen beständig und schnell, bediente bald einen internationalen Kundenstamm und entdeckte 1996 das Internet als Kommunikationskanal für sich. Nach wie vor befindet sich der Hauptsitz des Weltmarktführers in Neutraubling, neben der Hauptverwaltung sind dort auch verschiedene Bereiche der Entwicklung, Konstruktion, Produktion und Montage angesiedelt. Weltweit beschäftigt Krones über 16.500 Mitarbeitende (Stand Ende 2020), davon ca. 10.300 an den vier deutschen Produktionsstandorten.

Bei der Planung und Umsetzung von Kundenprojekten steht bei Krones eine starke Linienkompetenz in Verbindung mit digitalem Know-how im Fokus: Eine Abfüll- und Verpackungslinie besteht aus vielen einzelnen Maschinen und Anlagen. Hierzu zählen beispielsweise Inspektor, PET-Flaschen-Blasmaschine, Füller, Etikettierer, Verpacker und Palettierer. All dies sind leistungsstarke Einheiten. Um aus ihnen eine effiziente und zuverlässige Produktionslinie zu formen, müssen sie optimal zusammenarbeiten. Aufgrund langjähriger Erfahrungen und umfangreicher Kenntnisse über den gesamten Produktionsprozess innerhalb der Linie beherrscht Krones das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten perfekt. Die einzelnen Maschinen sind so aufeinander abgestimmt, dass der gesamte Produktionsablauf reibungslos funktioniert und die Abfüll- und Verpackungslinie mit höchstmöglicher Leistung arbeitet. Diese Linienkompetenz ist auch das Fundament, um die Chancen der Digitalisierung zu nutzen: Die Fachleute bei Krones wissen, worauf es bei der Kommunikation zwischen den einzelnen Linien-Komponenten ankommt und welche Parameter überwacht und geregelt werden müssen, um die Kundenproduktion zu optimieren und beispielsweise Produktionskosten zu senken. Mit diesem Ziel arbeiten mehr als 300 Software-Ingenieur:innen und IT-Spezialist:innen bei Krones an digitalen Neuentwicklungen (Krones 2021b).

1.2.2 Von den ersten IT-Schritten zur Digitalisierungsexpertin

Den Grundstein für die heutige Syskron legte die Abteilung „IT-S“Footnote 1, die Krones bereits Mitte der 1990er-Jahre für die Integration entsprechender IT-Systeme in ihr Portfolio gründete. Die IT-S war innerhalb von Krones für die Softwareentwicklung verantwortlich und entwickelte branchenspezifische On-Premise-Lösungen, die bis heute unter der Marke SitePilot auf dem Markt sind. Mit der Schaffung dieser Software-Suite etablierte sich die IT-S als Digitalisierungsspezialistin im Krones Konzern. Mit dem Ziel, den Bereich Software weiter auszubauen und gleichzeitig der erforderlichen hohen Geschwindigkeit auf dem Softwaresektor Rechnung zu tragen, erfolgte 2014 die Ausgründung der IT-S in die Syskron Holding GmbH. Als Systemhaus für Software und Anbieterin von Turn-Key-Intralogistik-Lösungen blieb die Syskron ein 100-%iges Tochterunternehmen der Krones Gruppe. 2019 wurde der Bereich Intralogistik abgespaltet, sodass seitdem der volle Fokus der Syskron nunmehr auf der IT liegt. Heute beschäftigen sich insgesamt circa 300 Mitarbeitende an Standorten in Deutschland (Regensburg, Wackersdorf, Freising und Altenstadt an der Waldnaab), Tschechien (Pilsen), USA (Erie, PA) und China (Taicang) mit der Entwicklung und Weiterentwicklung digitaler Lösungen. Syskron versteht sich dabei als Digitalisierungsexpertin und Entwicklerin von Softwarelösungen für die Getränke- und Liquid-Food-Industrie innerhalb der Krones Gruppe. Das Portfolio umfasst dabei drei Bereiche: cloudbasierte Software für die eigenentwickelte IIoT (Industrial Internet of Things)-Plattform (vgl. Hein et al. 2020), On-Premise-Lösungen und Lösungen auf Basis von SAP-Standardsoftware.

1.2.3 Gemeinsamer strategischer Kurs

Krones trägt dem hohen Stellenwert, den die Digitalisierung für die Getränke- und Liquid-Food-Industrie hat und in Zukunft noch stärker einnehmen wird, also schon seit vielen Jahren Rechnung. Um die digitale Transformation noch weiter auszubauen und zu stärken, verschmelzen seit 2020 nunmehr die Digitalisierungsstrategien des Mutterkonzerns Krones und der Syskron als Tochterunternehmen. Alle Aktivitäten in diesem Bereich, die bisher an verschiedenen Stellen im Konzern getrieben wurden, werden zusammengeführt, und die Digitalisierung rückt ins Kerngeschäft von Krones. Die Agilität von Syskron nutzt Krones dabei weiter für die Entwicklung neuer Lösungen nah am Kunden und die rasche Erzielung deren Marktreife. Als nächster Schritt der konsequenten Weiterführung der strategischen digitalen Transformation und des konsequenten Ausbaus des Digitalisierungsbereiches entsteht das Krones Ecosystem. Ganz im Sinne einer Systemlieferantin rückt Krones hier die Bereiche Maschinenbau und Digitalisierung noch enger zusammen. Künftig erhalten Kund:innen im Krones Ecosystem beides aus einer Hand.

2 Das Krones Ecosystem – Bestandteile und Kundennutzen

Das Krones Ecosystem spannt sich wie eine unsichtbare Kuppel über alle Neumaschinen des Konzerns und verbindet diese auf Datenebene miteinander. Die im Zuge dessen gesammelten Anlagen- und Produktionsdaten bieten die Grundlage für die Nutzung von bestehenden Cloud-Services sowie künftig auch weiteren digitalen Lösungen von Krones.

2.1 Zentrale Elemente: IIoT-Plattform und Krones.world

Bereits im Jahr 2016 begann Syskron mit der Entwicklung einer eigenen IIoT-Plattform speziell für die Getränke- und Liquid-Food-Industrie, die unter der Marke Share2Act auf den Markt kam. Mit Share2Act wurde eine multimandantenfähige Plattform geschaffen, in der sich jede Maschine in der Produktion miteinander verbinden und abbilden lässt. Die speziell auf die Bedürfnisse der Branche ausgerichtete Lösung unterstützt heute mit verschiedenen Services dabei, die Effizienz und die Qualität der Produktion zu steigern und Kosten langfristig zu senken.

Seit 2020 vollzieht sich nun die bereits angesprochene strategische Neuausrichtung: Syskron bildet mit ihren smarten Softwarelösungen künftig die Basis für die digitale Transformation in der Getränke- und Liquid-Food-Industrie. Als erster konkreter Schritt der Zentralisierung ist die bestehende IIoT-Plattform seit Mitte 2021 bei Krones verortet. Sie ist der zentrale, erste Baustein des neuen Portals Krones.world, welches Kund:innen einen zentralen Zugang zu digitalen Krones Lösungen ermöglicht. Loggen sich Getränkeproduzent:innen künftig in ihre Krones.world ein, können sie von dort aus nicht nur auf alle verfügbaren Cloud-Services zugreifen, sondern finden auf direktem Wege auch weitere digitale Angebote des Konzerns wie beispielsweise den Krones.shop. Langfristig sollen in der Krones.world alle digitalen Lösungen des Konzerns zentral gebündelt werden.

Technischer Enabler hinter Krones.world sowie den dazugehörigen Services bleibt weiterhin Syskron: Als Digitalisierungsspezialistin arbeitet die Krones Tochter nach wie vor als eigenständiges Unternehmen im Konzern – im Zuge der Transformation erfolgt also keine völlige Umstrukturierung, wohl aber eine noch engere Verzahnung aller beteiligten Unternehmensbereiche. Für Kund:innen ist Krones erste Ansprechpartnerin und übergreifende Partnerin – egal ob Maschinenbau- oder Digitalisierungsfokus (siehe Abb. 1).

Abb. 1
figure 1

(Krones 2021c)

Screenshot des Kundenportals Krones.world.

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2.2 Die Connected Line als Basis

Ihren Mehrwert können alle cloudbasierten Lösungen des Krones Ecosystems allerdings nur dann erreichen, wenn die Linie der Krones Kund:innen vernetzt bzw. konnektiert ist. Den Grundstein dafür legt Connected Line: Das Konzept bildet die Basis dafür, Maschinen- und Produktionsdaten zu sammeln und den cloudbasierten Services zur Weiterverarbeitung zur Verfügung zu stellen. Egal ob Linien- und Produktionsdaten oder Informationen von Mitarbeitenden: Connected Line liefert die Daten, bündelt die relevanten Informationen und macht diese auf einer zentralen, standardisierten Plattform verfügbar. So können die Anlagenbetriebe die wertvollen Informationen jederzeit abrufen – von Maschinenzuständen über Stillstände und deren Ursachen bis hin zu Trends und Optimierungspotenzialen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Jede seit 2020 neu ausgelieferte Krones Linie ist dabei eine Connected Line, denn sie ist bereits mit dem Edge Device ReadyKit ausgestattet. Nutzen Getränke- oder Lebensmittelbetriebe darüber hinaus nun außerdem die Krones IIoT-Plattform sowie mindestens einen der dazugehörigen Cloud-Services, profitieren sie von dem Konzept einer Connected Line. Ältere Linien können durch entsprechende Nachrüstung eines Edge Devices durch Krones online gehen. Somit wird auch hier eine datenbasierte Optimierung der Produktion ermöglicht.

Konkret umfasst die Connected Line dabei:

  • Datenerfassung: Ein im Netzwerkschrank der Maschine installiertes Edge Device sammelt Rohdaten von den Maschinen und stellt diese auf der IIoT-Plattform bereit.

  • Speichern der Daten in der AWS Cloud – dabei ist die IIoT-Plattform der zentrale Daten-Hub für alle weiteren Schritte auf Produktionsdatenbasis.

  • Einsatz im Rahmen der Inbetriebnahme: Das Krones Team nutzt die Konnektivität der Linie schon beim Hochfahren der Produktion. Ab dem ersten Behälter liegen dann Auswertungen der laufenden Produktion vor – und damit Antworten auf Fragen, wie „Wie gut läuft meine Maschine?“, „Habe ich mein OEE-Ziel der jeweiligen Schicht erreicht?“, „Welche Maschine hat den Stillstand verursacht?“. Gleichzeitig dient eine entsprechende Anwendung der IIoT-Plattform als zentraler Informations- und Kommunikationsknotenpunkt, der den Kundenbetrieben hilft, die Kommunikation unter den Mitarbeitenden zu optimieren, indem relevante Informationen über die Maschine und Linie dokumentiert und so weitergegeben werden können.

  • Während der laufenden Produktion nutzen Krones Kund:innen dann die digitalen Services, die für ihre Ziele den meisten Mehrwert bieten – alle basierend auf den Produktionsdaten der Connected Line individuell abonnierbar in der Krones.world.

Die Connected Line ist insgesamt ein wichtiger und notwendiger Schritt in Richtung Zukunft der Getränkeindustrie, in welcher die datengetriebene Prozessoptimierung eine wachsende Rolle spielt – sie dient als Startpunkt für die komplette Digitalisierung im Krones Ecosystem. Das Konzept ist Ergebnis einer langen Entwicklung, die noch nicht vollendet ist, und basiert auf vielen Überlegungen, die sich vor allem darum drehen, die richtige Balance zu finden – zwischen standardisierten Lösungen auf der einen Seite, kundenspezifischen Anforderungen auf der anderen Seite. Krones arbeitet stets an neuen Funktionen, von denen die Kundenunternehmen durch regelmäßige Releases automatisch profitieren.

3 Geschäftsmodell im Wandel

Digitale Transformation betrifft das Unternehmen Krones – wie auch alle anderen Unternehmen – ganzheitlich und in verschiedensten Bereichen. Eine besonders tiefgreifende Veränderung macht ein Blick auf das Geschäftsmodell deutlich – denn die Beschreibung „Maschinenbauunternehmen“ wird der Komplexität längst nicht mehr gerecht.

3.1 Zum Verkauf: Maschine inklusive garantierter Leistung

Als Weltmarktführer und Treiber von Innovationen geht es bei Krones nicht nur darum, das Lösungsportfolio laufend zu erweitern und anzupassen, sondern auch darum, die strategische Ausrichtung des Unternehmens immer wieder mit Blick auf Kundenbedürfnisse und Rahmenbedingungen des Marktes zu validieren. Die aktuelle Transformation des Geschäftsmodells lässt sich mit drei Kernaussagen skizzieren: Von „built by Krones“ über „supported by Krones“ hin zu „managed by Krones“. Das traditionelle Geschäftsmodell von Krones basiert auf dem Verkauf von Maschinen, Ersatzteilen und Dienstleistungen – klassischer Maschinenbau von der Konstruktion über Fertigung, Auslieferung bis hin zur Inbetriebnahme der Maschine inklusive anschließendem Lifecycle Service. Dabei für Krones Kund:innen zwangsläufig im Fokus: hohe Investitionssummen, die durch möglichst geringe Betriebskosten und einen optimalen Lebenszyklus der Maschinen rentabel werden. Krones spricht hier vom Modell „built by Krones“.

Seit einigen Jahren bieten nun digitale Lösungen Möglichkeiten, wie Krones seine Kund:innen beim Erreichen ihrer Ziele – allen voran Effizienz und Rentabilität – noch besser unterstützen kann. Durch die Vernetzung von Maschinen und Anlagen können Anlagen- und Produktionsdaten gewonnen werden, auf deren Basis bestehende Prozesse optimiert und zusätzliche Dienstleistungen entwickelt werden können. Das Ergebnis ist ein Bündel von erweiterten Produkten, Dienstleistungen und digitalen Lösungen, die auf die Bedürfnisse der Kundenbetriebe zugeschnitten sind und direkt auf Optimierungspotenziale der kundenspezifischen Produktion abzielen. Im neuen Geschäftsmodell liegt der Fokus noch stärker als schon bisher auf langfristigen Kundenbeziehungen und optimaler Unterstützung im gesamten Lebenszyklus der Maschine. Dabei spielen Produktionsdaten und datenbasierte Lösungen eine ebenso wichtige Rolle wie das Betreiberwissen der Krones Kund:innen und die umfassenden Erfahrungen, die Krones mit seiner Vielzahl an globalen Kundenunternehmen sammelt. In diesem auf Beratungsleistung basierenden Geschäftsmodell unter dem Schlagwort „supported by Krones“ haben Krones und getränkeproduzierende Betriebe gemeinsame Ziele: niedrigere Betriebskosten für den Maschinenbetreibenden, bessere Leistung und eine möglichst lange Lebensdauer der Maschinen – erreicht durch Lösungen, die genau dort wirken, wo die jeweilige Kundenproduktion Optimierungspotenzial hat.

In der darauffolgenden Ausprägung des Geschäftsmodells wird dieser Gedanke konsequent weitergedacht: Im Krones Ecosystem ermöglichen Produktionsdaten so zielgerichtete Lösungen, dass Krones zusätzlich zum Support sogar konkrete Leistungsversprechen bietet. Im Geschäftsmodell „managed by Krones“ bilden datenbasierte Einblicke in die Produktion, Know-how von Krones und Betreiberwissen der Kundenunternehmen eine perfekte Symbiose.

Die Brücke zwischen „supported by Krones“ und „managed by Krones“ schlagen dabei unter anderem Service Level Agreements des Krones Lifecycle Service: In einer ersten Ausbaustufe dieser digitalen Service-Pakete bekommen Krones Kund:innen eine dedizierte Krones Projektleitung zur Seite gestellt, die in regelmäßigen Abständen gemeinsam mit den Kundenverantwortlichen Produktionsdaten analysiert und ein exakt passendes Paket aus Service-Leistungen und Handlungsempfehlungen zusammenstellt – so werden Kundenunternehmen dabei unterstützt, vorhandene Daten zielgerichtet zu nutzen.

In einer zukünftigen Ausbaustufe bieten diese Service Level Agreements dann auf Basis einer verlässlichen Datenqualität die Leistungsversprechen des Geschäftsmodells „managed by Krones“: Datenbasiert werden Prozesse automatisiert, notwendige Optimierungen direkt umgesetzt und so die Gesamtanlageneffizienz um einen zuvor garantierten Prozentsatz gesteigert – für Getränkebetriebe ein neues Maß an planbarer Rentabilität.

4 Digitale Services im Portfolio der Krones Gruppe

4.1 Entstehung des Portfolios

Die Auswirkungen der fortschreitenden Digitalisierung von Geschäftsprozessen und Geschäftsmodellen sowie des Umfelds, in dem Unternehmen agieren, stellt diese vor weitreichende Herausforderungen, welche vor einigen Jahren noch nicht präsent waren (Legner et al. 2017; Böttcher und Weking 2020). Hierbei macht es bisweilen keinen Unterschied mehr, ob man am Markt etablierte Unternehmen und Konzerne oder neue Marktbeteiligte wie Start-ups betrachtet. Allesamt stehen vor der Fragestellung, wie man sich unter optimaler Verwendung von Ressourcen und in möglichst kurzem Zeitraum an sich ändernde Marktbedingungen anpassen kann.

Entwicklungsvorhaben und -tätigkeiten beruhen stets auf einer Reihe von Hypothesen, welche fortwährend durch neue Erkenntnisse verifiziert oder falsifiziert werden müssen. Eric Ries spricht bei diesem Vorgehen von einem Kurswechsel oder Pivot (Ries 2014). Diese Kurswechsel dienen dazu, den Erfolg von Produkten am Markt sicherzustellen und sich auf die Bedürfnisse der Kund:innen fokussieren zu können. Selbst Geschäftsmodelle, welche über Jahre oder Jahrzehnte erfolgreich am Markt funktioniert haben, können in Schwierigkeiten geraten, wenn sie nicht kontinuierlich weiterentwickelt werden (Weking et al. 2018a, b). Dies zeigen Beispiele aus der Geschichte besonders eindrucksvoll bei Firmen wie Eastmann Kodak (Lucas und Goh 2009). Obwohl Kodak bereits im Jahr 1975 die Digitalkamera-Technologie entwickelte und 1991 die erste Digitalkamera auf den Markt brachte, konnte dies nicht den Erfolg des Unternehmens sichern, da der Wandel zur Digitalfotografie nicht konsequent genug verfolgt wurde.

Daraus abgeleitet ergibt sich der Ansporn, dass Unternehmen ihre Geschäftsmodelle, Produkte und Dienstleistungen fortwährend hinterfragen, um den Unternehmenserfolg nachhaltig zu sichern (Weking et al. 2020a, b).

Selbiges Vorgehen hat auch dazu geführt, dass Syskron ihr Portfolio und Produktangebot stetig weiterentwickelt und unter starker Fokussierung auf das Kundenfeedback anpasst. Am Beispiel der Entwicklung, der Transformation und des durchgeführten Kurswechsels der IIoT-Plattform Share2Act soll dies genauer betrachtet werden.

Zu Beginn der Entwicklung der Share2Act-Plattform im Jahr 2016 war die grundlegende Hypothese, den Kundenbetrieben ein System zu bieten, welches die Kommunikation der Mitarbeitenden in einer Getränkeabfülllinie unterstützt und sich so positive Effekte auf den Wirkungsgrad der Linie ergeben. Hierfür wurde ein System entwickelt, welches in Form einer digitalen Pinnwand für jede Maschine eine Plattform des Informationsaustausches bietet. Die entwickelte Lösung wurde als native mobile Applikation umgesetzt und wurde in der Produktion auf entsprechenden mobilen Endgeräten wie Tablets und Smartphones eingesetzt.

Obgleich die ursprüngliche Hypothese der Produktivitätssteigerung durch den Einsatz von Share2Act bestätigt werden konnte und das Kundenfeedback zum Einsatz sehr positiv ausfiel, ergab der Austausch mit Usern und Verantwortlichen neue Erkenntnisse und ein erweitertes Bild. Neben den Bedürfnissen des gesteigerten und systematischeren Informationsaustausches zwischen Mitarbeitenden zeigt die Analyse des Marktes, dass in der Getränkeindustrie ein Defizit an modernen Softwarelösungen zur Befriedigung der Kundenbedürfnisse besteht. Aus diesem Ansporn heraus entwickelte sich aus der ursprünglichen allein stehenden mobilen Applikation eine native Cloud-IIoT-Plattform mitsamt entsprechender Software und Hardware. Der aktuelle Entwicklungs- und Portfoliostand wird nachfolgend detailliert dargelegt.

4.2 Cloud-Lösungen im Krones Konzern

Das von Syskron entwickelte Cloud-Portfolio untergliedert sich in Software- und Hardwarelösungen, welche in enger Zusammenarbeit mit Pilotkund:innen entwickelt werden und bei Betrieb und Optimierung von Getränkeabfülllinien unterstützen.

4.2.1 Edge Device ReadyKit

Die zentrale Frage für eine smarte Fertigung lautet: Wie bindet man Maschinen in der Produktion schnell und effizient digital an? Das Edge Device ReadyKit schafft eine durchgehende IT-Anbindung der Linien. Es ist ein zentraler Baustein der Connected Line von Krones und stellt die Schnittstelle zur Erfassung und Verarbeitung von standardisierten Maschinendaten bereit: Es liest Rohdaten aus den Steuerungen oder aus angebundenen Sensoren aus, bildet aus diesen Informationen und sendet sie in die Cloud. Das Edge Device ist so konzipiert, dass ein möglichst breites Spektrum von Datenquellen für die Erfassung von Rohdaten genutzt werden kann. Auf Basis gemessener und erfasster Werte berechnet das ReadyKit nach Ende eines definierten Betrachtungszeitraums Kennzahlen, die für die OEE von Relevanz sind und damit essenziell für Verbesserungen der Prozesse. Die Genauigkeit der Informationen hängt dabei vom Umfang der zugrunde liegenden Daten ab und steigt mit der Größe des Betrachtungszeitraums. Das System ermöglicht eine komplexe Ereignisverarbeitung (Zustandsüberwachung), maschinelles Lernen und die Integration von künstlicher Intelligenz (KI). Die Hardware hinter dem ReadyKit ist ein Beckhoff Industrie-PC, der meist direkt im Schaltschrank der Anlagen installiert ist, die erforderliche Software dazu wird von Syskron entsprechend konfiguriert. Mit ReadyKit ist es möglich, sowohl Neumaschinen als auch Bestandsmaschinen verschiedener Herstellerfirmen sowie Maschinen mit fehlender oder eingeschränkter Kommunikationsschnittstelle in die zentrale Datenerfassung zu integrieren.

4.2.2 IIoT-Plattform

Mit dem Einsatz der innovativen IIoT-Technologie, die als Schlüsseltechnologie der Industrie 4.0 gilt, betreten wir die nächste Stufe der automatisierten Produktion. Da die Cloud sich für große Datenmengen als zentrale Sammelstelle eignet, stellt sie eine zentrale Technologie für IIoT-Anwendungen dar.

Eine IIoT-Plattform ist eine mehrschichtige Technologie, welche die Bereitstellung und Verwaltung von angeschlossenen Geräten innerhalb des IIoT-Ökosystems erleichtert. Sie dient als Bindeglied zwischen den von Edge-Geräten gesammelten Daten und den Benutzeranwendungen. Krones hat nun speziell für die Anforderungen der Getränke- und Liquid-Food-Industrie eine eigene IIoT-Plattform für Anwendungen in der Produktionsumgebung entwickelt. In dieser multimandantenfähigen IIoT-Plattform Share2Act lässt sich jede Maschine in der Produktion, vom Füller bis zur Etikettiermaschine – auch herstellerübergreifend – miteinander verbinden und abbilden. Das Edge Device ReadyKit sammelt und verarbeitet Daten und schickt die Informationen anschließend in die Cloud. Dort werden sie gesichert und können anschließend von einzelnen Anwendungen in der Krones IIoT-Plattform angezeigt, ausgewertet und genutzt werden.

Die standardisierten Services können kundenspezifisch zusammengestellt werden und sind flexibel kombinierbar. Die Kund:innen wählen nur die Services aus, die sie benötigen. Der Vorteil: Sie bezahlen nur für die Funktionalität, die sie wirklich brauchen. Weitere Services können jederzeit hinzugebucht werden. Die Anwendungen ergänzen sich in ihrer Funktionalität, greifen nahtlos ineinander und stellen sich gegenseitig Informationen bereit. Zugang zu den digitalen Services erhalten Kund:innen, wenn sie sich in die bereits vorgestellte Krones.world einloggen.

Derzeit stehen die folgenden Services zur Verfügung, die in enger Zusammenarbeit mit den Kundenunternehmen stetig weiterentwickelt und optimiert werden:

Mit Watchdog können Veränderungen im Maschinenzustand frühzeitig aufgedeckt werden, die im schlimmsten Fall negative Auswirkungen auf den Produktionsprozess haben können. Der Dienst nutzt prozessrelevante Maschineninformationen und überwacht so zuverlässig definierte Grenzwerte. Werden die entsprechenden Grenzen über- oder unterschritten, schickt das Tool sofort eine Information an die Verantwortlichen – und hilft so dabei, Probleme zu verhindern, noch bevor diese entstehen.

Darüber hinaus stehen den Kund:innen auch vorkonfigurierte Use Cases zur Verfügung, welche auf dem Krones Maschinen- und Anlagen-Know-how basieren. Mit ihnen können Ableitungen für die Produktion getroffen und konkrete Handlungsempfehlungen gegeben werden. Es handelt sich dabei um spezielle Überwachungspakete, z. B für Servomotoren oder Übergabesterne in der Maschine, sowie um ein intelligentes Assistenzsystem für den Betrieb. Mit den beschriebenen Use Cases können Asynchronitäten am Motor und der Mechanik einer Maschine sowie Fehlfunktionen und Anomalien im Betrieb frühzeitig erkannt werden. Ungeplante Stillstandszeiten können so minimiert und die Anlagenverfügbarkeit erhöht werden – konkrete Schritte in Richtung Predictive Maintenance (siehe Abb. 2).

Abb. 2
figure 2

Screenshot aus dem Digital Service Watchdog

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Performance verschafft einen Live-Überblick über den aktuellen Status der Maschinen und visualisiert zudem die wichtigsten KPIs des Produktionsprozesses, wie beispielsweise die OEE oder die Stillstandszeit einer Maschine. Der Service identifiziert Bereiche mit ungenutztem Potenzial, um die Produktivität noch weiter zu steigern. Eine Live-Visualisierung bietet eine schematische Übersicht über die Anlage und liefert Informationen zu Maschinenstatus, Stillständen, Anzahl der produzierten Einheiten usw. In den Maschinenberichten werden die wichtigsten KPIs pro Maschine und Schicht dargestellt und klassifizierte Stillstände angezeigt. Außerdem erhält man einen Überblick über die wichtigsten Stillstandsverursacher und die größten Verluste pro Maschine (siehe Abb. 3).

Abb. 3
figure 3

Screenshot aus dem Digital Service Performance

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Regelmäßige Wartung beugt Störungen – und damit teurem Produktionsausfall – vor. Assistance optimiert und vereinfacht diese regelmäßige Wartung der Maschinen, Linien oder Anlagen. So lassen sich alle in der Produktion anfallenden Wartungsarbeiten organisieren, überwachen und dokumentieren. Mit dem Service können Wartungsaufträge eingerichtet werden sowie entsprechende Informationen und Meldungen zeitnah bereitgestellt werden. Eine maschinenspezifische Wartungsübersicht sowie Referenzen zu Standard Operating Procedures (SOPs), Ersatzteilen und Usern erleichtern die Arbeit. Zusätzlich unterstützt Assistance bei der Verwaltung wartungs- und reparaturrelevanter Ersatzteile. Es erfasst die mit der Wartung bzw. Reparatur verbundenen Kosten und zeigt aktuelle Lagerbestände an. Die benötigten Teile können bei Bedarf direkt bestellt werden.

Mit Tasks können die Organisation, Priorisierung, Verwaltung und Dokumentation aller anstehenden Aufgaben vereinfacht und transparent gestaltet werden. Informationen über Stillstände oder einen Mangel an Roh-, Hilfs- oder Betriebsstoffen werden vom System erkannt und Maßnahmen werden direkt abgeleitet. Dabei generiert Tasks automatisch Aufgaben und informiert die zuständigen Mitarbeitenden. Ein Blick auf das mobile Gerät genügt, um zu wissen, was an welcher Maschine zu tun ist. Auf diese Weise können Aufgaben auch ortsunabhängig bearbeitet werden. Der Service hilft damit, Maschinenstillständen vorzubeugen oder diese sogar ganz zu verhindern.

Connect vernetzt alle Menschen und Maschinen entlang der Wertschöpfungskette und schafft so die Grundlage für kurze Kommunikationswege und effizientere Abläufe. Der zentrale Knotenpunkt enthält alle fundamentalen Informationen der Produktionseinheiten, womit Kund:innen alle Produktionsressourcen stets im Blick haben. Mitarbeitende können sich untereinander zu bestimmten Themen austauschen. Das Anlegen einer Bibliothek mit Standard Operating Procedures (SOPs) ermöglicht ein standardisiertes Vorgehen und damit schnelleres Lösen wiederkehrender Problemstellungen.

5 Umsetzung der digitalen Transformation

Wie bereits angesprochen, betrifft die digitale Transformation nicht nur einen Unternehmensbereich, sondern beeinflusst die Krones Gruppe umfänglich (Krones 2021b). Die resultierenden Veränderungen sind entscheidend für Krones als Konzernmutter, aber auch für Tochterunternehmen wie Syskron.

5.1 Organisatorische Aspekte

Wie bereits erwähnt, werden einige Aktivitäten zentral gebündelt, die in der Vergangenheit teilweise bei Tochterunternehmen – allen voran die Tochter Syskron – vorangetrieben wurden. Strategische Entscheidungen und Ressourcen werden so zentralisiert, für Getränkeproduktionen ist klar: Krones bietet aus einer Hand sowohl innovative Maschinentechnologie als auch die passenden digitalen Lösungen. Syskron bleibt der technische Enabler hinter Krones.world und den dazugehörigen Services. Einen Change-Prozess bedeuten die Umstrukturierung, die Änderung des Geschäftsmodells und die Veränderung des Portfolios dabei sowohl bei der Tochter als auch bei Krones selbst. Damit das gelingen kann, braucht es vor allem eines: viel Kommunikation. Was sind die Kernbotschaften? Wie vereinen wir agile Arbeitsweise mit Konzernprozessen? Wie gestalten wir zukünftig die Employer Brand von Syskron, dem „Umsetzer im Hintergrund“? Wie sehen die Benutzeroberflächen zukünftiger Anwendungen aus? All diese Fragen sind letztlich die Spitze des Eisbergs, der sich digitale Transformation nennt – und deren Beantwortung gegenüber Kund:innen, gerade aber auch unternehmensintern so entscheidend für den Erfolg sind.

5.2 Agile Entwicklungsprozesse

Neben einer entsprechenden organisatorischen Ausrichtung ist auch die Wahl entsprechender Vorgehensweisen und Prozesse wichtig. Die fortwährende Veränderung der Marktgegebenheiten erfordert es, sich anpassungsfähig und reaktionsschnell aufzustellen (Bundtzen und Hinrichs 2021). Dies gilt sowohl für die strategische Ausrichtung als auch für die operative Umsetzung in der Softwareentwicklung. Gleichwohl muss in einem von Tradition geprägten Umfeld wie der Getränkeindustrie die Balance zwischen langfristiger Stabilität und kurzfristiger Reaktionsfähigkeit gefunden werden, um alle Kundenanforderungen umfänglich befriedigen zu können.

Um dieser Anforderung gerecht zu werden sowie die im vorhergehenden Abschnitt aufgeworfenen Fragen befriedigend beantworten zu können, setzt Syskron in der Arbeitsorganisation auf agile Ansätze und Methoden. Diese geben den Entwicklungsteams die nötigen Rahmenbedingungen, um schnell und anpassungsfähig arbeiten zu können, ohne dabei in eine unstrukturierte Arbeitsweise oder Chaos zu verfallen (Augustine et al. 2005).

Der Gesamtprozess zur Entwicklungsplanung ist durch einen mehrstufigen iterativen Prozess beschrieben, welcher in Abb. 4 dargestellt ist. In diesem Prozess dient Stakeholder-Feedback als zentrales Element zur Verifizierung der Planung und gegebenenfalls nötigen Planungsanpassung.

Abb. 4
figure 4

Gesamtüberblick über den Planungsprozess

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Grundlage und Startpunkt für die Planung der Entwicklung ist die strategische Unternehmensausrichtung von Krones und Syskron, welche durch das Management formuliert wurde. Diese umfasst sowohl den mittel- als auch langfristigen Planungshorizont von bis zu fünf Jahren und beschreibt den Zustand, in welchem sich das Unternehmen im angegebenen Zeitraum befinden soll.

Basierend auf den strategischen Vorgaben erfolgt die Portfolioplanung durch ein zentrales Produktmanagement. Input für diese Portfolioplanung sind die beschriebene Unternehmensstrategie sowie der kontinuierliche Austausch mit Stakeholdern. Vor allem der Input von Kund:innen ist dabei ein wichtiger Punkt. Das zentrale Produktmanagement hat die Aufgabe, die Anforderungen von allen Stakeholdern zu bündeln und zu harmonisieren. Diese wichtige Aufgabe stellt sich, damit alle Entwicklungsabteilungen auf abgestimmte Ziele hinarbeiten.

In Abstimmung mit allen Beteiligten entsteht durch die Verwendung ausgewählter Elemente des SAFeFootnote 2-Ansatzes eine quartalsweise Planung. Diese wird auf operativer Ebene mittels Scrum in zweiwöchigen Sprints umgesetzt. Aus jedem Sprint entsteht ein lauffähiges Produktinkrement. In der zugrunde liegenden Sprintplanung wird besonders darauf geachtet, dass nach jedem Sprint Kundenmehrwert entsteht und dieser direkt den Kund:innen auf dem Produktivsystem zur Verfügung gestellt wird. Dies sichert erneut eine möglichst kurze Feedbackzeit und eine enge Zusammenarbeit mit den Stakeholdern. Die gewonnenen Erkenntnisse können direkt in die Planung der darauffolgenden Sprints integriert werden oder auch der Anpassung der Portfolioplanung dienen.

6 Ausblick: die Entwicklung geht weiter

Innerhalb der Getränke- und Liquid-Food-Branche nimmt Krones also auch beim Thema Digitalisierung eine Vorreiterrolle ein. Mit dem Krones Ecosystem und Krones.world als zentralem Portal mit Zugriff auf alle den Kund:innen zur Verfügung stehenden digitalen Angebote von Krones wurden weitere Meilensteine geschaffen. Um den Kundenunternehmen wachsenden Mehrwert bieten zu können, müssen diese Lösungen jedoch permanent weiterentwickelt und ausgebaut werden. Hierbei muss sich Krones als globales Unternehmen mit unterschiedlichen internationalen Standards und Infrastrukturen beschäftigen. Welche Mindestanforderungen stellen unsere Lösungen an die Bandbreite und Verfügbarkeit von Internetverbindungen? Welche Sicherheitsstandards sind in welchen Ländern zu beachten? Und letztlich: Wie müssen die digitalen Lösungen der Zukunft aussehen, um möglichst vielen Kund:innen der inhomogenen Getränke- und Liquid-Food-Branche – von der kleinen Privatbrauerei über den Lohnabfüller bis hin zum global agierenden Getränkekonzern – einen echten Nutzen bieten zu können? Hierbei erhält auch das Thema Nachhaltigkeit einen immer größeren Stellenwert. Bereits heute zahlt Digitalisierung auf diesen Punkt ein, indem durch intelligente digitale Lösungen zum Beispiel Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe sowie andere Ressourcen eingespart werden können. Weitere nachhaltige Lösungen müssen folgen. Um all diese Herausforderungen angehen zu können, geht Krones seit dem 1. Januar 2022 nun noch einen Schritt weiter. Innerhalb des Konzerns wird unter der Bezeichnung Krones.digital eine dedizierte Digitalisierungseinheit entstehen, in der Fachleute aus verschiedenen Organisationen und Bereichen wie Syskron, Corporate Research and Development, Lifecycle Service und weiteren gemeinsam ausschließlich an der weiteren Gestaltung und Umsetzung der digitalen Transformation arbeiten werden. Sie haben es sich zum Ziel gesetzt, durch agile Zusammenarbeit mit den Kund:innen digitale Lösungen für die Getränkeindustrie zu erarbeiten und im Krones Verbund neue Geschäftsmodelle am Markt einzuführen. Krones.digital versteht sich selbst dabei als Gestalterin einer effizienten und umweltfreundlichen Getränkeproduktion „managed by Krones“, die es den Kundenunternehmen ermöglicht, sich auf ihr eigentliches Geschäft zu konzentrieren.