Steinbruch 4.0 – Fabric besteht bei Basalt den IoT-Test

Die Produkte der Basalt AG sind im wahrsten Sinne fundamental für die Mobilität unserer Gesellschaft. Ein beträchtlicher Teil des Asphalts auf deutschen Straßen stammt aus den Steinbrüchen und Produktionsstätten des Unternehmens. Gleiches gilt für den Gleisschotter, der Grundlage unserer Bahnwege. Dabei bedient Basalt die vollständige Lieferkette von der Rohstoffgewinnung über die Bereitstellung am Einsatzort bis hin zum Recycling und der Entsorgung.

Ein beträchtlicher Teil des verlegten Asphalts in Deutschland stammt aus Basalt-Werken. (Basalt AG)

Nachhaltigkeitsthemen spielen infolgedessen eine besondere Rolle in der Basalt-Welt – und sie sind die größte Herausforderung: Es gilt nicht nur, den laufend wachsenden Ansprüchen von Politik und Öffentlichkeit zu entsprechen. Vielmehr ist „Nachhaltigkeit“ in der Naturstein-Branche ein handfester Produktionsfaktor und somit eines der wichtigsten Geschäftsziele. Verbesserungen in diesem Bereich bieten stets die Chance, dem Unternehmen auch in wirtschaftlicher Hinsicht einen Vorsprung vor dem Wettbewerb zu verschaffen. Wie aber lässt sich nachhaltiges Handeln heutzutage immer weiter fördern?

Die Verantwortlichen bei Basalt kennen die Antwort bereits: „Wir müssen endlich die vielfältig vorhandenen Daten erschließen, die bei uns über die gesamte Supply Chain hinweg entstehen“, so Heiko Bornemann, Leiter IT-Infrastruktur. „Im Moment ist dieser Datenschatz auf knapp 300 Standorte in Deutschland verteilt, begraben in diversen Systemen und Datensilos.“ Das Unternehmen hat deshalb eine großangelegte Digitalisierungsinitiative ausgerufen, bei der alle Daten zentralisiert und unternehmensweit für vielfältige Einsatzszenarien nutzbar gemacht werden sollen.

Digitalisierung bedeutet Industrie 4.0

Digitalisierung ist bei Basalt gleichbedeutend mit einer Hinwendung zur Industrie 4.0 und dem Internet of Things (IoT) als ihrer technologischen Basis. Denn: Vor allem die umfangreichen Datenströme der großen Steinbrecher – etwa zur Auslastung und Produktivität – erzeugen bislang keinerlei geschäftlichen Mehrwert. Heiko Bornemann erläutert: „Wir wollen perspektivisch die Sensordaten von allen Anlagen in einem sogenannten Betriebsdaten-Managementsystem zusammenführen und mit unseren anderen Unternehmensdaten verbinden. Natürlich soll dann die Bereitstellung für geschäftliche Anwendungsfälle möglichst in Echtzeit erfolgen.“

Die umfangreichen Datenströme aus den Basalt-Steinbrüchen erzeugen bislang keinen geschäftlichen Nutzen. (Basalt AG)

Das Unternehmen verspricht sich nicht nur bessere Entscheidungen und eine Vielzahl neuer Erkenntnisse. Vielmehr sollen auf Grundlage des Betriebsdaten-Managementsystems zunehmend Menschen und Maschinen vernetzt sowie Prozesse digitalisiert und automatisiert werden. Heiko Bornemann betont, dass das Unternehmen dabei nicht nur die Nachhaltigkeitsziele im Blick hat: „Auch wir sehen uns mit standorttypischen Themen wie Generationswechsel und Fachkräftemangel konfrontiert. Prozessautomatisierungen sollen für uns zu einem Hebel werden, mit dem wir Wissensmonopole aufbrechen und unsere wertvollen Arbeitskräfte effizienter einsetzen können.“

Mit diesen Vorgaben im Gepäck hat sich das Unternehmen auf die Suche nach der geeigneten Datentechnologie sowie den passenden Umsetzungspartner gemacht. Nur so viel stand schon im Vorfeld fest: Es soll eine Microsoft-Lösung werden, da die vorhandenen Systeme bereits in der Azure Cloud liegen.

Microsoft Fabric als Basistechnologie

Während ihrer Recherchen sind die Verantwortlichen immer wieder auf Fabric gestoßen – einem brandneuen Technologieansatz von Microsoft, bei dem sich eine vollständige Datenplattform im Prinzip auf Knopfdruck ausrollen und in Betrieb nehmen lässt. „Wir waren bereits bei der Vorstellung in München“, so Heiko Bornemann „Für uns klang das sofort nach dem idealen Konzept. Schließlich wünschen wir uns ein hohes Maß an Autonomie und wollen möglichst viele Dinge selbst machen.“ Nach einer individuellen Präsentation durch Microsoft stand dann die Entscheidung fest: Basalt testet Microsoft Fabric in einem gesponserten Proof of Concept (POC). Denn: Die Technologie feiert gegenwärtig zwar an vielen Stellen erste, bemerkenswerten Praxiserfolge. Im Rahmen von Industrie-4.0-Szenarien hatte sie aber bislang wenig Chancen, sich zu beweisen.

Bei der Auswahl des Umsetzungspartners überzeugte die ORAYLIS GmbH durch den Fokus auf das Wesentliche: „Wir haben uns mit verschiedenen Dienstleistern unterhalten. Für mich war am Ende ausschlaggebend, dass die ORAYLIS-Berater sehr schnell unseren Use Case verstanden und dazu konkrete Ideen hatten, anstatt direkt riesige Digital-Twin-Konzepte auszupacken.“ Zudem verfügt ORAYLIS über eine nachgewiesene Fabric-Expertise. Dank des frühzeitigen Engagements bei der Einführung und Verbreitung der Technologie erklärte Microsoft das Unternehmen erst kürzlich zu einem der wenigen „Fabric Featured Partner“ in Deutschland.

Echtzeitquellen lassen sich problemlos anbinden

Die grundlegende Zielsetzung des PoCs lautete, Anlagendaten erstmals mit klassischen Geschäftsdaten zu verknüpfen und die Ergebnisse „near realtime“ in einem Dashboard zu visualisieren. Entsprechend wurden alle wichtigen Interessensgruppen rund um die unternehmensweite Digitalisierung an einen Tisch gebracht. Neben Vertretern aus der IT-Infrastruktur zählten hierzu die „Zentrale Technik“ als Verantwortliche für die Maschinensysteme sowie der Bereich „Industry Solutions“, der die operativen Systeme betreut.

Fabric-Experte Dirk Ohligschläger hat das Projekt als Lösungsarchitekt begleitet. (ORAYLIS GmbH)

Dirk Ohligschläger, Senior Solution Architect bei ORAYLIS, beschreibt das weitere Vorgehen: „Wir haben zunächst mit Fabric unsere zentrale Plattform eingerichtet, was sehr einfach ging. Es braucht tatsächlich nur wenige Schritte, um eine komplette Architektur von der Datenintegration über die Verarbeitung bis hin zu den entsprechenden Analysewerkzeugen aufzusetzen.“ Danach wurde eine Verbindung zwischen der Plattform und den Anlagen an vier Pilotstandorten hergestellt. „Die Brücke zwischen Steinbrecher und Plattform bildet ein Edge-Device. Es nimmt die Datenströme der Anlagensensoren entgegen und führt sie direkt in unsere Cloud-Datenbank. Und siehe da: Wir konnten uns schon nach kurzer Zeit die ersten echten Zahlen in Power BI ansehen. Die Anbindung lief vollkommen problemlos.“

Der Fabric-Kenner weiß allenfalls von kleinen Hürden auf dem Weg zur ersten Echtzeitstrecke von Basalt zu berichten: „Wir haben einmal die Kapazitätsgrenzen gesprengt, wodurch das Reporting einige Stunden stillstand. Aber das war lediglich eine Konfigurationsfrage. Für die Zukunft wissen wir es besser. Fabric selbst hat meiner Meinung nach unseren IoT-Test eindeutig bestanden.“

Erwartungen wurden übertroffen

Heiko Bornemann zeigt sich ebenfalls hochzufrieden mit dem Verlauf des PoCs: „Wir sind wirklich begeistert, wie schnell wir zu den gewünschten Ergebnissen gelangt sind. Letztlich wurden unsere Erwartungen sogar übertroffen. Wir sehen nicht nur die Daten vom Steinbrecher über die Cloud bis hin zum Dashboard. ORAYLIS hat auch schon Filter für einzelne Standorte integriert und ein Dashboard mit Einzelwerten aufgebaut.“ Außerdem wurde ein weiterer Business Case realisiert, der künftig gleichermaßen zum Bestandteil des Betriebsdaten-Managementsystems werden soll – konkret: ein Energiemonitoring, das die Verbrauchswerte der Anlagen kritisch hinterfragt.

Einen wichtigen Grund für diese Erfolge sieht Heiko Bornemann im Teamwork zwischen Basalt und ORAYLIS: „Das hat sich einfach perfekt ergänzt. Insbesondere beim Umgang mit Daten und der Anbindung neuer Quellen verfügen wir nicht über die notwendige Expertise. Die ORAYLIS-Berater halten ihr Know-how auch nicht unter Verschluss, sodass bereits ein gewisser Wissenstransfer hin zu meinen Mitarbeitern stattgefunden hat. Deshalb kann ich ganz klar festhalten: ORAYLIS war für uns das fehlende Puzzle-Stück, um ein solches Projekt erfolgreich umzusetzen.“

Digitalisierung mit Bedacht vorantreiben

Gleichzeitig hat das „Dreamteam“ bereits weiterführende Begehrlichkeiten im Unternehmen geweckt: „Vor allem die Kollegen, die am Betriebsdaten-Managementsystem arbeiten, haben schon vor dem Ende des PoCs großes Interesse gezeigt. Sie hätten am liebsten sofort weitere Daten validiert und Anforderungen eingebracht. Das ist natürlich extrem motivierend für uns. Allerdings dürfen wir uns jetzt auch nicht zu sehr mitreißen lassen. Schließlich ist der aktuelle Stand noch keine Produktivumgebung.“

Für Heiko Bornemann bedeutet das, kurz innezuhalten und sich zu konsolidieren. „Ich denke, mit der Fabric-Plattform haben wir eine perfekte Basis geschaffen, um unser Unternehmen sukzessive zu digitalisieren. Speziell in Themen wie Predictive Maintenance und Alerting sehen wir ein enormes Potenzial. Wir werden daher jetzt die PoC-Ergebnisse genau bewerten und dann strukturiert weitere Daten integrieren und neue Anwendungsfälle angehen. Die Stoßrichtung ist nun jedenfalls klar vorgegeben.“

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