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Folge #30Folge #30Folge #30Digitalisierung der Baustelle als USP für Wirtgen

In der Podcastfolge 30 spricht Madeleine Mickeleit mit Stephan Verclas und Roman Wambacher von Digital Enabler sowie Stefan Schmitz und Bernd Walterscheid von der Firma Wirtgen. Der Use Case dreht sich um die Digitalisierung der Baustelle, ein gemeinsames Projekt der beiden Firmen, und inwiefern das Unternehmen für Straßenbau- und Instandsetzungsmaschinen “digital enabled“ wurde.

Zusammenfassung der Podcastfolge

Mit über 15 Jahren Erfahrung im Bereich IoT realisieren die Digital Enabler für ihre Partner Digitalisierungslösungen über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg. Ihre Geschäftsphilosophie basiert auf den Komponenten Persönlichkeit, Zuverlässigkeit und Vertrauen – so auch ihre Zusammenarbeit mit der Wirtgen GmbH.

 

Den Schwerpunkt dieses Podcasts bilden Kaltfräsen. In dieser Nische und ihren Untersparten ist Wirtgen Weltmarktführer. Der Use Case handelt von der Implementierung des sogenannten Wirtgen Performance Trackers (WPT) – einem System, das (Live-)Daten auf der Baustelle digital erfasst, Maschinen miteinander vernetzt und auf dieser Basis den gesamten Geschäftsprozess revolutioniert. Mit dem WPT begleiten die Digital Enabler die Firma Wirtgen auf den Weg zur völlig automatisierten Dateninfrastruktur auf der Baustelle. 

 

Der WPT erhebt automatisiert Prozessdaten vor Ort, wie z. B. Baustellenfortschritte, Frästiefe, optimale LKW-Beladungen, Stillstandzeiten oder Fräsbildqualität. Teil der Zusammenarbeit war es, das bereits bestehende Wirtgen IoT-System, den Post-Prozessor, mit dem neuen Performance Tracker zu verknüpfen. So gelang es, alle relevanten Daten final als Jobberichte voll automatisiert und individualisiert an die entsprechenden Empfänger zu senden – ohne weitere Manpower. 

 

Auch die Erfolgsthemen Predictive Maintenance, Künstliche Intelligenz sowie Digitale Zwillinge finden in dieser Podcastfolge Erwähnung. Die Baumaschinen der Zukunft werden intelligenter und digitaler: Am Ende blickt Wirtgen in die vernetzte Zukunft und sieht vielversprechende Ansätze in der Bodenstabilisierung, dem Service Mining, dem Kaltrecycling und im Bereich der Betongleitschalungfertiger. 

 
Der Wirtgen Performance Tracker ist die optimale Ergänzung zur Wirtgen Group Telematiklösung WITOS und bietet eine transparente Fräsleistungsermittlung.

Podcast Interview

Stephan, magst du kurz ein paar Worte zu dir und deiner Rolle bei Digital Enabler sagen und uns kurz abholen, was euer Kerngeschäft ist? 

Stephan

Ja, sehr gern. Mein Name ist Stephan Verclas. Ich bin seit über 20 Jahren in der IT- und Digitalisierungsbranche. Zuletzt war ich zehn Jahre lang Leiter des Innovationsbereiches bei Deutschlands größtem Service Provider. In dieser Rolle habe ich dann für Geschäftskunden über 100 Digitalisierungs- und Innovationsprojekte von der Idee bis zum Prototypen verantwortet.

Und dann bin ich zu den Digital Enablern gekommen, weil wir als Digital Enabler noch einen Schritt weiter gehen und nicht beim Prototypen enden. Und wir bieten unseren Kunden Leistungen an, die für eine erfolgreiche Reise in die Welt der Digitalisierung notwendig sind – von der Ideengenerierung, der Entwicklung von Geschäftsmodellen, über die Konzeption von Lösungen in Fachlichkeit, Technik, der Entwicklung von digitalen Produkten, Systemen und Plattformen mit dem dazugehörigen Rollout und dem Application Lifecyle Management.

Unser Name ist Programm: Wir verstehen uns als Digital Enabler unserer Kunden. Und dabei sind wir oft Generalunternehmer, von der Idee, über die Entwicklung bis hin zum Betrieb samt Support. Wichtig ist unseren Kunden dabei, dass wir sowohl die Business- als auch die Technologiekompetenz mitbringen und diese dann im Rahmen der Projekte in die Organisation unserer Kunden transferieren. Mein persönlicher Aufgabenschwerpunkt ist dabei das Business Coaching und Consulting für Digitalisierung und die digitale Transformation.

Du hast gerade von Digitalisierung bzw. digitaler Transformation gesprochen. Das ist im Endeffekt genau das Fokus-Thema des Podcasts. Kannst du uns aus deiner Sicht ein paar Insider mitgeben, was du am Markt beobachtest? Vielleicht auch zu erfolgversprechenden Technologien und das vor allem im Maschinen- und Anlagenbau?
Stephan

Ja, sehr gern. Also was ich sehe ist, dass sich im Maschinenbau aktuell an vielen Stellen Geschäftsfelder herausbilden, die Erfolgskonzepte anderer Branchen aufgreifen, in denen die Digitalisierung schon länger ein wesentlicher Faktor ist, wie z. B. Cloud-Lösungen in der IT-Branche. Vorausschauende Wartung bzw. Predictive Maintenance ist für mich eine der leistungsstärksten Anwendungen im Bereich der industriellen IoT. Sensorgestützte Anlagen und Maschinen erzeugen dabei Daten, die von intelligenten Apps zur Statusüberwachung oder auch Prognose von Ausfällen verwendet werden können und dabei zum Beispiel die alte, reaktiv geplante Wartung früher oder später der Vergangenheit angehören wird. Predictive Maintenance kann aus meiner Sicht so die Ausfallzeiten deutlich reduzieren und die damit verbundenen Kosten minimieren. Wann eine Komponente ausfällt, lässt sich deutlich besser vorhersagen und auch im Vorfeld vermeiden. Solche Anlagen werden auch zunehmend sicherer. Und dann kommen noch Technologien ins Spiel, wie z. B. Künstliche Intelligenz oder Machine Learning, wo die Maschinen im laufenden Betrieb selbst lernen und dadurch immer besser und ausfallsicherer werden. 

 

Ein anderes Thema im Kontext der industriellen IoT sind auch Digital Twins. Ein digitaler Zwilling dient als virtuelles Modell einer Maschine oder einer Komponente, welche dieselben sensorgestützten Daten verarbeitet wie die reale Maschine oder Komponente. Mithilfe dieses Digital Twins können Experten mit Prozessen experimentieren, Services Remote ermöglichen, den Lifecycle dokumentieren, Eventualitäten einplanen oder auch Prognosen für die Zukunft geben. Die Vernetzung der Maschinen ist dabei die Basis für solche neuen digitalen Ansätze. Aus dieser Vernetzung mit einer entsprechenden Connectivity werden dann die IoT-Plattformen aufgesetzt, welche daraufhin Services-Anwendung der Hersteller ermöglichen und die diese dann wiederum ihren Kunden anbieten können. Und genau hier helfen wir Digital Enabler unseren Kunden, wie z. B. Wirtgen, die wir mit der gemeinsamen Entwicklung des Wirtgen Performance Trackers „digital enabled“ haben –wie wir es nennen.

 

Bevor wir jetzt gleich zu eurem gemeinsamen Projekt mit der Firma Wirtgen kommen, würde ich die Vorstellungsrunde von eurer Seite gern abrunden. Roman, ich schaue virtuell in deine Richtung: Magst du dich kurz anschließen und kurz ausführen, welches Aufgabenfeld du bei Digital Enabler genau verantwortest? 

Roman

Mein Name ist Roman Wambacher und ich bin einer der drei Gründer von Digital Enabler. Ich  arbeite seit etwa 15 Jahren im Bereich IoT – damals hieß es noch Telematik. Innerhalb dieser Welt bin ich bei uns in der Entwicklung für den Bereich Embedded Systems und Connectivity verantwortlich. Operativ bin ich aber auch in vielen Projekten als Projektleiter tätig wie es auch in unserem heutigen Projekt meine Aufgabe gewesen ist.

 

Stephan hatte schon ein paar Buzzwords angedeutet: KI, Predictive Maintenance und auch digitaler Zwilling. Jetzt spreche ich hier im Podcast immer über konkrete Projekte aus der Praxis, um das Thema greifbar zu machen. Deswegen freut es mich sehr, dass wir heute auch den Anwender, die Firma Wirtgen, dabeihaben. Jetzt haben wir noch einen Stefan in der Runde, allerdings mit „f“. Stefan magst du starten und etwas zu dir und deiner Rolle bei Wirtgen sagen und uns abholen, was euer Kerngeschäft genau ist? 

Stefan

Ja, sehr gern. Hallo zusammen, mein Name ist Stefan Schmitz, ich bin 50 Jahre alt und ich leite das Marketing-Team der Produktmarke Wirtgen und bin darüber hinaus noch verantwortlich für das Thema Market Intelligence in der gesamten Wirtgen Group. Von meinem Berufsbild her bin ich Maschinenbau- und Wirtschaftsingenieur, habe 1994 bei Wirtgen angefangen und bin der Marke und der Firma jetzt seit 26 Jahren treu geblieben. Die Wirtgen

GmbH und damit die Marke Wirtgen ist das Ursprungsunternehmen der heutigen Wirtgen Group und war bis Ende 2017 gleichzeitig auch das Mutterunternehmen unserer Gruppe. Wir sitzen in der Nähe von Bonn im schönen, manchmal kalten Westerwald und beschäftigen dort rund 2.000 Mitarbeiter. Die gesamte Group ist circa 9.000 Mitarbeiter stark. Seit dem 1. Dezember 2017 gehört die Wirtgen Group zum amerikanischen John Deere Konzern. Vielen Hörern vermutlich gut bekannt durch die gelb-grünen Traktoren aus der Landwirtschaft. Das Kerngeschäft der Wirtgen GmbH ist die Entwicklung, Produktion und der Vertrieb von Baumaschinen für die Straßensanierung. In dieser Nischensparte ist Wirtgen mit all seinen darunterliegenden Sparten auch klarer Weltmarktführer. Die stärkste Sparte – und darüber sprechen wir auch heute – ist die Sparte der sogenannten Kaltfräsen. Kaltfräsen sind Maschinen, die bis zu 50 Tonnen schwer sind, von Motoren bis zu 1.000 PS Leistung angetrieben werden und mit einer, um ihre horizontalen Achse rotierenden Fräswalze, Straßenbeläge – in der Regel aus Asphalt – in einer Breite bis vier Meter und einer Tiefe von bis zu 35 Zentimeter in einem Arbeitsgang ausbauen – also abfräsen – können. Das Material wird dann anschließend über Förderbänder auf LKWs verladen.

 

Du meintest, Kerngeschäft sind vor allem die Baumaschinen bei euch. Welche strategische Relevanz hat denn das Thema Digitalisierung für euch? Welche digitalen Lösungen gibt es? 

Stefan

Prinzipiell ist natürlich erstmal die Herstellung dieser schweren Baumaschinen aus Stahl und Eisen das Kerngeschäft. Aber es reicht im 21. Jahrhundert nicht mehr, seine Marktführerschaft, seine Position zu verteidigen, indem man „einfach nur eine funktionierende Maschine“ herstellt. Ich denke, viele von uns kennen Zuhause das Thema Smart Home – der eine oder andere steuert mit seiner Handy-App die Heiztemperatur Zuhause oder guckt, ob irgendwo noch Licht brennt. Wir vernetzen Dinge mit unserem Laptop, mit der Hi-Fi- Anlage, mit dem Fernseher, mit dem Streaming. Das ist schlussendlich das, was wir alle unter dem Internet der Dinge verstehen. Und genau das ist jetzt in die Baumaschinenindustrie hineingeschwappt. Wenn in den 90er Jahren die Baumaschinen hauptsächlich hydraulische und mechanische Themen hatten, dann wurden sie langsam mehr und mehr elektrisch. In den 2000er Jahren wurde aus der Elektrik die Elektronik, erste speicherprogrammierbare Steuerungen hielten Einzug. Und seit ein paar Jahren geht es eben los mit der Digitalisierung der Maschinen. Man hört dann häufig Schlagwörter wie Industrie 4.0 oder digitale Baustelle, um einfach mal zwei zu nennen. Und jetzt schließt sich der Kreis eigentlich ganz schön zu unserem neuen Mutterkonzern John Deere: John Deere ist führend in der Landwirtschaftsbranche und die landwirtschaftlichen Maschinen waren eigentlich immer schon ein bisschen weiter als die Baumaschinen, immer ein bisschen der Zeit voraus. Und hier ist auch die Digitalisierung ein Stück weiter und so kommen wir auch darüber stärker in das Thema rein, unsere Maschinen zu vernetzen, digitale Prozessdaten auf der Baustelle zu erfassen, auszutauschen und all das mit dem Ziel, Prozesse und Arbeitsresultate zu verbessern.

 

Bernd, mit dir würden wir die Vorstellungsrunde komplett machen: Magst du dich kurz vorstellen und einleitend vielleicht schon mal etwas zu eurem gemeinsamen Projekt sagen? 

Bernd

Hallo in die Runde und vielen Dank für die Möglichkeit, hier heute berichten zu dürfen. Zu meiner Person: Ich heiße Bernd Walterscheid, bin 32 Jahre alt und wohne in der Nähe von Bonn, also nicht weit weg vom Wirtgen-Werk. Ich bin seit 2012 bei der Wirtgen GmbH. Dort habe ich zunächst im Bereich der mechanischen Konstruktion meine Bachelorarbeit geschrieben und bin dann über meine Masterarbeit in die Vorentwicklung gewechselt, in der ich nun seit 2014 als Projektingenieur tätig bin. Meine Aufgabenschwerpunkte liegen in Projekten rund um die Themen Automatisierung und Digitalisierung.

 

Getreu unserem Slogan „Close to our Customers“ stehen wir ständig im Dialog mit unseren Kunden und versuchen Lösungen zu entwickeln, die den Kunden bei den täglichen Problemen helfen oder diese lösen und dadurch direkte Mehrwerte schaffen. Und so sind wir vor einigen Jahren gestartet, um unseren Kunden eine Lösung für die Baustellenabrechnungen sowie für die stetig steigenden Anforderungen an die Baustellendokumentation anbieten zu können.

 

Baustellenabrechnung – was bedeutet das genau?

Bernd

Heute ist es fast überall auf der Welt die Regel, dass unsere Kunden, sprich die Fräsdienstleister Angebote für Straßenbauprojekte abgeben, die meistens flächenbasiert sind. Das heißt, da gibt’s einen Preis pro Quadratmeter, der gefräst wird, in Abhängigkeit der Tiefe oder der zu fräsenden Materialien. Die beziehen sich meistens auf diese Ausschreibungen. Nicht selten ist es dann aber der Fall, dass die Fräsarbeiten auf der Baustelle dann tatsächlich umfangreicher ausfallen, als sie ausgeschrieben waren. Dementsprechend ist es für unsere Kunden wichtig, dieses sogenannte Aufmaß, also die Flächenleistung möglichst präzise zu bestimmen. Zur Ermittlung dieses Aufmaßes kann z. B. ein externer Vermesser hinzugezogen werden, was bei Großprojekten teilweise der Fall ist.

Das ist aber mit relativ hohen Kosten verbunden. Da muss ein Vermesser extra engagiert werden und ausrücken, teilweise haben Fräsdienstleister auch eigene Vermesser, die die Baustellen abfahren und vermessen. Das ist bei Großprojekten schon möglich. Aber in der Regel wird das Aufmaß von dem Maschinenbediener und der Crew selbst erstellt. 

 

Am meisten sieht es heute so aus, dass hierzu die Baustelle am Ende des Tages mit einem Laufrad und Maßband abgeschritten wird und in relativ einfachen Geometrien stationiert – also erfasst – wird, sodass dann die Fläche ermittelt werden kann. Das klingt nicht sonderlich aufwendig, wenn man sich z. B. eine Autobahn vorstellt auf der 500 Meter gefräst wurden. Da hat man eine fixe Breite von 12 Metern, das hat man schnell abgeschritten und schnell quer gemessen. Anders sieht das innerorts aus, wenn man sich vorstellt, man hat mehrere Kreuzungen, sogenannte Einbauten, also z. B. Kanaldeckel oder einen Kreisverkehr. Dann ist das natürlich nicht mehr so einfach. Und wenn man dann am Abend nach einem ganzen Tag auf der Fräse noch beispielsweise 2 km mit so einem Laufrad zurücklegen muss, die ganzen Kanaldeckel notieren muss, es vielleicht sogar noch regnet, dann sinkt natürlich die Motivation und entsprechen fallen dann auch die Resultate zum Teil aus. Daneben gibt es auch Sonderfälle, sogenannte Mill and Fill Baustellen. Das heißt: Vorneweg fährt die Fräsmaschine, die das Material abträgt, und quasi direkt dahinter mit ein paar Metern Abstand wird schon wieder neuer Asphalt eingebaut. Da bleibt dem Fräsfahrer der Crew eigentlich gar keine Chance für eine vernünftige Dokumentation, dieses Aufmaß aufzunehmen.

 

Der nächste Schritt und die nächste Herausforderung ist dann natürlich, diese Daten ins Büro zu bekommen. Da gibt es verschiedenste Möglichkeiten und das richtet sich auch ein bisschen nach den Märkten. Wie Stefan eben gesagt hat, sind wir weltweit unterwegs. So gibt es beispielweise große Unternehmen, die dann z. B. schon eigene Apps haben, wo sowas eingegeben wird. Der Großteil verwendet aber noch Papier. Das heißt es gibt ein manuelles Aufmaß, was auf Papier erfasst wird. Das muss dann irgendwie ins Büro gelangen, was Tage bis Wochen dauern kann, bis die Fahrer zurück sind oder die Baustelle abgeschlossen ist. Dort kommt dann die nächste Herausforderung: Das Ganze muss dann irgendwie wieder von dem Aufmaßblatt ins EDV-System, ins Abrechnungstool, übertragen werden, sodass da auch wieder ein gewisser Aufwand im Büro stattfindet. Und da haben wir gesagt, hier setzen wir an und haben mit dem Performance Tracker ein System entwickelt, das diese Daten automatisiert auf der Maschine erfasst und auch automatisiert überträgt.

 

Wie funktioniert das mit dem Performance Tracker genau? 

Bernd

Also der Wirtgen Performance Tracker ist ein System, mit dem sich die tatsächlich geleistete Fräsarbeit automatisiert und exakt auf der Maschine dokumentieren lässt. Das Ganze ist kein manueller Prozess mehr. Hierzu sind die Maschinen, die dieses System haben, mit zwei Laserscannern ausgestattet, die vor der Fräswalze am Maschinen-chassis montiert sind. Diese scannen im Prinzip die vorliegende Fräsfläche, also den Fräsquerschnitt, der jetzt quasi als nächstes in die Walze gelangt. Wenn man sich das jetzt mal vorstellt: Der erste Schnitt, wenn sich die Maschine absenkt und zu fräsen beginnt, ist der Vollschnitt. Da haben wir dann quasi die volle Fräsbreite von meistens zwei Metern bis hin zu vier Metern, was der Stefan eben bereits erwähnt hat. Die zweite Bahn ist dann schon mal ein bisschen schwieriger. Wenn die Maschine dann ansetzt, haben wir nicht mehr die volle Fräsbreite von zwei Metern, sondern eben nur fast, etwa 1,95 Metern. Dann finden diese Scanner die Position, bestimmen die Höhe und mit der Verrechnung von weiteren Maschinendaten, die wir von der SPS oder von unserer Nivelliereinrichtung, dem Level Pro System, bekommen, sind wir dann in der Lage, die Vorschubgeschwindigkeit mit einzubeziehen und entsprechend die Fläche zu berechnen. Die daraus resultierenden Informationen werden dem Maschinenbediener als sogenannte Live-Daten direkt aufs Maschinendisplay gespielt, sodass er seinen Baustellenfortschritt sehen und bewerten kann. Er hat auch hier die Möglichkeit, weitere Parameter wie z.B. das zu fräsende Material in das System einzugeben,  was dann wiederum den Detailgrad der Dokumentation erhöht. Am Ende des Tages, der Schicht oder auch am Ende der Baustelle kann der Maschinenbediener auf diesem Display den sogenannten Job abschließen. Er setzt damit quasi die Live-Daten zurück und triggert damit auch den Jobabschluss an, der dafür sorgt, dass die Daten hoch auf den Server geschickt werden. Dort werden sie post-processed, das heißt es findet noch eine Nachbearbeitung statt. Dann wird auch ein E-Mail-Bericht generiert, der automatisch vom System an unsere Kunden verschickt wird. Der Bericht enthält eine Excel-Tabelle und auch zwei PDF-Dokumente und dort kann er genau sehen, an welcher Stelle er wie tief gefräst hat, was für einen Verbrauch er hatte, im Prinzip alle Prozessdaten. Darüber hinaus ist es für größere Kunden, die mehrere Maschinen haben, auch möglich, all diese Informationen über eine API abzurufen und direkt in die eigenen Applikationen einzuspielen. So entfällt dieser ganze manuelle Prozess, den ich eben beschrieben habe, dass irgendwer das Aufmaß für die Rechnungserstellung abtippen muss.

 

Kurze Nachfrage zur API, für die, die das noch nie gehört haben: Das ist im Endeffekt die Schnittstelle, die geschaffen wird, um die Daten von A nach B zu transferieren, korrekt? 

Bernd

Ganz genau. Wir haben eine große Varianz an Kunden – kleinere Fräsdienstleister, die wenige Maschinen haben und entsprechend auch wenig Leute im Büro haben, bis hin zu Großkonzernen, die über ganze Maschinenflotten verfügen. Ein paar Berichte am Tag sind sicherlich noch händelbar. Aber hat man 20 bis 30 Maschinen in der Flotte und bekommt davon regelmäßig Berichte, dann ist es deutlich einfacher, die Informationen direkt in das Endsystem einzuspielen.

 

Kannst du uns sagen, welche Daten primär für diesen Case relevant waren und welche Informationen dort die interessanten sind? 

Bernd

Die Daten kann man grundsätzlich in die Rollen unterteilen, die wir in den Unternehmen, also bei unseren Kunden, finden. Zuerst gibt es die Live-Daten auf der Maschine, die sind vorrangig für den Maschinisten. Da ist beispielsweise die gefräste Fläche, über die er den Baustellen-Fortschritt sehen kann. Er weiß ja, dass er ungefähr z. B. 10.000 Quadratmeter fräsen muss. Dann kann er abschätzen, wie viel er noch zu tun hat. Darüber hinaus dokumentiert das System die Anzahl der geladenen LKWs. Er kann den LKW, wir sagen Nullen, also die Tonnage, immer

zurücksetzen. Er kontrolliert die Tonnage, die auf den LKW geladen ist. Optimiert im Prinzip so die Beladung – was ein auch immer größer werdendes Thema ist –  um  Überladung zu vermeiden. Aber meistens sind auf den Baustellen zu wenig LKWs, sodass sie natürlich auch nicht zu wenig laden sollten, um die LKW-Flotte möglichst optimal zu nutzen. Darüber hinaus sieht er Stillstandzeiten, die auch immer so ein Thema sind. Aber er hat auch die Möglichkeit, verschiedene Eingaben zu machen, wie z.B. das Material, das er gerade fräst. Das ist so das, was sich auf der Maschine abspielt.

Darüber hinaus finden sich in dem Bericht noch weitere Daten, die zum einen für die Baustellen-Dokumentation interessant sind. Das heißt, in den Berichten finden sich Karten wieder, die anzeigen, wo gefräst wurde. Dann natürlich auch, wie tief gefräst wurde. Das hilft zum Beispiel nachher bei Streitfragen. Wenn einmal zu tief gefräst wurde und eine Brücke beschädigt wurde, dann kann unser Kunde mit diesen Berichten ganz genau nachweisen, wie tief er an dieser Stelle gefräst hat und nicht das Kanalrohr oder die Leitung beschädigt hat, sondern das im Nachgang irgendwie passiert sein muss. Darüber hinaus sind dort auch Zeiten enthalten. Man kann also sehen, wann er wo gefräst hat.

Wir nehmen auch von unserem maschinenseitigen „Mill Assist“ Informationen mit, wie z. B. die Fräsbildqualität. So kann er nachweisen, welche Qualität er an welcher Stelle entsprechend abgeliefert hat und das dann entsprechend mit den Forderungen abgleichen. Das sind so die Sachen, die die Baustellendokumentation betreffen.

 

Dann natürlich ein Punkt, den ich eingangs erwähnt hatte, die Baustellenabrechnung. Er hat also ganz klar eine Auflistung der Parameter, die für seine Abrechnung entscheidend sind. Meistens geht es um die gefräste Fläche, aber auch die Zeit, das Volumen oder die Masse spielen eine Rolle. Es gibt auch Sonderfälle, bei denen nach geladenen LKW abgerechnet wird und bis heute war es so, dass da irgendwie noch eine Strichliste geführt wurde. Das nimmt das System heute dem Maschinenbaubediener ebenfalls ab. Darüber hinaus gibt es dann natürlich noch allgemeine Prozessdaten, die für das Management oder den Unternehmenschef von Bedeutung sind. Das sind dann Verbrauchsdaten. Ich möchte natürlich sehen: Wie viel Diesel habe ich auf der Baustelle verbraucht? Fahren meine Mitarbeiter die Maschinen am Optimum? Fährt er in dem Eco Modus oder im Power Modus? Das sieht er anhand der Daten des „Mill Assist“. Er kriegt einen Einblick über die Logistik. Habe ich vielleicht relativ hohe Wartezeiten und muss nochmal bei dem Auftraggeber nachhören, ob man uns nicht mehr LKWs schicken kann, sodass die Maschine das tut, was sie tun soll, nämlich fräsen und nicht stehen. Also so teilen wir die Daten im Prinzip auf.

 

Jetzt war die Rede von verschiedenen Daten. Roman, das ist ja dann auch die Schnittstelle, wo ihr ins Spiel kommt. Wie sieht denn so eine technische Konzeption aus bzw. was passiert mit den Daten, die ich im Feld erhoben habe? Und was ist euer Teil an dem Projekt? 

Roman

Wie Bernd schon erwähnt hat, sind die Daten in Jobs organisiert, die ihrerseits wieder in den Fräsabschnitten unterteilt sind. Das ist quasi auch die kleinste Einheit, die in dem System von Relevanz ist. So ein Fräsauftrag kann im Extremfall bis zu mehreren Tagen dauern und man möchte natürlich auch vor Beendigung dieses Fräsauftrags bzw. Jobs über den Fortschritt der Fräsarbeiten informiert sein. Das heißt, es werden nach Abschluss jeden Fräsabschnittes die zugehörigen Informationen sofort an das WPT (Wirtgen Perfomance Tracker) Backend übermittelt. Für diese Übertragung wird das bestehende Wirtgen IoT- System, also die IoT-Plattform, die Wirtgen bereits in verschiedenen Projekten einsetzt, genutzt. Wie Bernd das schon ausgeführt hat, handelt sich bei diesen Daten unter anderem auch um abrechnungsrelevante Informationen. Deswegen müssen wir sicherstellen, dass bei der Übertragung und der Verarbeitung dieser Daten keine Teile verloren gehen oder vervielfältigt werden und auch, dass die Verarbeitung in der Reihenfolge geschieht, in der die Daten auch erzeugt wurden, um ein schlüssiges Bild in der Auswertung erstellen zu können. Es wird einerseits durch spezielle Eigenschaften des Systems von Wirtgen sichergestellt und andererseits gibt’s zusätzliche Prüfungen von den ankommenden Daten im WPT Backend. Die Nachrichten, die zusammengehören, also die Abschnitte eines Jobs, werden dann im WPT Backend wieder zusammengefügt und entsprechend der Reihenfolge, wie sie richtig zusammengehören, gemeinsam in der Datenbank dieser Anwendung gespeichert. Sobald das System feststellt, dass das Fräsen des gesamten Jobs fertig ist und alle diese Abschnitte im Backend empfangen wurden, wird auf Basis des Eigentümers der Maschine und der Lizenzen, die dieser Maschine zugeordnet sind, die Empfänger dieser Jobberichte ausgewertet und ermittelt. 

 

Das Ganze ist integriert mit dem SAP-System, von dem diese Informationen bezogen werden. Es muss also  niemand mehr manuell etwas eingeben, WPT ist Teil der Informations-Landschaft der Wirtgen Infrastruktur. Nachdem die Empfänger ermittelt wurden, wird automatisiert für den Job die Verarbeitung und die Erstellung des bereits mehrfach genannten Berichtes durchgeführt. Dieses Post Processing wird von einer separaten Software-Komponente durchgeführt, dem sogenannten Post-Prozessor. Und dieser Post- Prozessor hat extrem viel Anwendungslogik in sich. Der wurde und wird von Wirtgen selbst entwickelt und unsere Aufgabe ist es unter anderem auch diesen Prozessor in das Backend zu integrieren. Da kann man sich auch vorstellen, da gibt’s Weiterentwicklungen, neue Versionen, das ist ein laufender Prozess. Dieses Post Processing ist andererseits auch der rechenintensivste Schritt in der gesamten Verarbeitungsgskette. Und genau um dem Rechnung zu tragen, den erwarteten Bedarfszuwächsen der Nutzer, haben wir an dieser Stelle eine flexible und hoch skalierbare Runtime für diesen Post-Prozessor als Teil dieses Backend Systems bereitgestellt. Das heißt, man kann sehr einfach dynamisch mehr Rechenleistung und Performance für eine höhere Anzahl von parallel zu rechnenden Jobs bereitstellen. Dieser Post-Prozessor erstellt dann den Jobbericht in allen Varianten, die die Empfänger brauchen. Da spreche ich im Wesentlichen das Thema Internationalisierung an. Man kann sich vorstellen, bei den Empfängern der Berichte in einem größeren Unternehmen gibt’s durchaus verschiedene Sprachen, unterschiedliche Einheitensystemen und Uhrzeitformate. Das heißt, dieser Post-Prozessor erstellt auch alle benötigten Varianten eines Berichtes im Zuge dieses Post Processings. Und als letzter Schritt wird dieser Jobbericht dann von dem Backend an die identifizierten E-Mail- Empfänger mit den Anhängen in der richtigen Version, sprich Sprache und Lokalisierung, versendet.

 

Die Wirtgen-Kollegen haben vorhin schon erwähnt, dass manche ihrer Kunden bei der Automatisierung schon sehr weit sind – deswegen bietet Wirtgen genau über dieses WPT- System auch eine automatisierte und automatisierbare queue-basierte Schnittstelle an. An dieser Schnittstelle können sich die Kunden mit ihren Geschäftsprozesssystemen direkt anbinden und quasi in Echtzeit auch diese ermittelten Jobdaten weiterverarbeiten und in ihre Systeme integrieren.

Das heißt, sie brauchen auch keine E-Mails mehr zu öffnen, Excels downzuloaden und in andere Dokumente zu übertragen, sondern kann – wenn der Kunde diese Möglichkeiten hat dies auch vollständig automatisiert nutzen. Und auch diese queue-basierte API und Programmierschnittstelle ist Teil des Systems, das wir bereitgestellt haben.

 

Ein weiterer wesentlicher Baustein in dem System ist ein Administrationsportal, das webbasiert realisiert wurde. Das ist aber nicht für die Kunden, sondern für das WPT-Support-Team, die damit die Anwendung administrieren, steuern und zum größten Teil auch überwachen können. WPT ist hier auch die erste Anwendung ihrer Art, die auf einer neuen Wirtgen- Plattform für Prozess-Applikationen läuft und die wir gemeinsam mit den Kollegen von Wirtgen im Zuge dieses Projektes konzipiert haben und realisieren durften. Das bedeutet für Wirtgen, dass jede weitere Prozessanwendung bereits auf bestehende Teile dieser Plattform, wie z. B. das Lizenzmanagement, die Administration der Anwendung oder auch die automatisierte Datenschnittstelle zum Kundenmanagement, zurückgreifen und damit mit jeder neuen Applikation diese auch schneller und kostengünstiger realisieren kann.

 

Im Endeffekt war das ja jetzt der Digital Enabler Teil, den ihr umgesetzt habt, und auf der anderen Seite ist das Kompetenzgefüge von Wirtgen. Bernd, wie sah denn hier die Kooperation aus und wo habt ihr gemerkt, da kommt ihr vielleicht kompetenztechnisch an eure Grenzen und holt euch externen Rat dazu. Wie seid ihr da gestartet? 

Bernd

Zu Beginn des Projekts haben wir genau angeschaut, wo unsere Kompetenzen liegen – was wollen wir inhouse machen und was geben wir raus. Da hat sich ziemlich direkt gezeigt, dass die Maschinentechnik und das Anwenderwissen inhouse

verbleiben soll und auch von uns gemanagt wird. Roman hat es eben angesprochen, das findet sich in der Maschinenauswertung wieder, d.h. in der Auswertung der Scannerdaten, im Zusammenfügen der verschiedenen Maschineninformation zur Berechnung der Flächen und den eben genannten Daten. Da mal ganz klar gesagt: Das können nur wir und das wollen auch wir machen. Und der zweite Punkt, wo sich das wiederfindet, ist der sogenannte Post-Prozessor. Auch hier haben wir ganz klar gesagt, das soll bei uns liegen, um entsprechende Weiterentwicklungen voranzutreiben und auch das Know-how hier zu halten. Bei der Frage „Was geben wir nach außen?“ hat sich quasi ganz schnell gezeigt, dass Themen wie der Datentransport und die Infrastruktur einfach nicht unser Kerngeschäft sind und dass wir das nach außen geben wollen. Digital Enabler war uns bereits bekannt und wurde an dieser Stelle dann auch wieder als Partner herangezogen.

 

Roman

Wie Bernd schon gesagt hat, war ein zentraler Aspekt unserer Kooperation die klare Abgrenzung dessen, was jeder der Partner gut und effizient bearbeiten kann. Bernd hat schon erwähnt, Wirtgen hat extrem tiefes Fachwissen in den Anwendungen und auch in der anwendungsnahen Softwareentwicklung. Wir konnten ergänzenderweise auf sehr viel Erfahrung in den Themen IoT, effiziente Speicherung und der Verarbeitung von großen Datenmengen sowie dem Wissen um Anwendungen im Enterprise-Umfeld, also der klassischen IT, beisteuern. Das umfasst auch viele nicht-funktionale Aspekte, wie z. B. das Thema Performance oder Skalierbarkeit, aber auch einfache Themen wie System Monitoring. Durch diese klare Definition der Kompetenzen war es auch sehr einfach möglich, im Projekt zu definieren, wer welche Komponenten realisieren wird – verbunden auch mit eindeutigen technischen, aber auch organisatorischen Verantwortungen und damit auch klaren Schnittstellen zwischen diesen Komponenten und Verantwortungen. Konkret hat das dann dazu geführt, dass Wirtgen die gesamte Software auf der Maschine beigesteuert hat sowie die Post Processing Komponente fürs Backend umgesetzt hat. Und wir haben alle anderen Elemente realisiert: den Datentransport  die Datenpersistierung und -validierung, das Management Portal, sowie die Postprozessor-Runtime und das Job-Hanlding im Backend. Diese Teile wurden von uns konzipiert und bereitgestellt und dann auch als Teil dessen die Integration dieser sogenannten Post-Prozessor-Komponente im Gesamtsystem in der erwähnten skalierbaren Form bereitgestellt.

 

Das klingt auf jeden Fall nach einer klaren Definition der Kompetenzen und der Vorgehensweise. Wie hat da die Zusammenarbeit in der Praxis funktioniert, was sind deine Erfahrungen gewesen? 

Roman

Also meine Meinung ist, dass die Zusammenarbeit mit dem Wirtgen-Team extrem effizient war und auch großen Spaß gemacht hat. Aus meiner Sicht waren zwei Aspekte maßgeblich dafür:

Zum einen ist es das tiefe gegenseitige Vertrauen, das in der Folge auch echte Partnerschaft ermöglicht hat. Bei einer reinen Lieferanten-Kunden-Beziehung wäre eine derartige Zusammenarbeit und Integration nicht möglich gewesen. Das ist der wesentliche Aspekt.

Zweitens auch die gegenseitige Anerkennung der Kompetenzen des jeweils anderen Partners in seinen Bereichen und damit automatisch keine Themen zu bewerten, die außerhalb des eigenen Verantwortungsbereiches im Projekt liegen. Die Kombination dieser beiden Aspekte hat dann dazu geführt, dass die Zusammenarbeit sehr schön, sehr gut und extrem effizient gelaufen ist.

 

Bernd, das Ganze ist im Endeffekt ja auch eine iterative Entwicklung verschiedener Kompetenzen. Was waren denn für euch von Beginn an die Erfolgskriterien für dieses Projekt? 

Bernd

Also oberste Priorität hat natürlich die Verfügbarkeit dieses Services für unsere Kunden. Die haben selbstverständlich eine gewisse Erwartungshaltung hinsichtlich der Zuverlässigkeit, dass die Berichte auch entsprechend kommen und das mit einer entsprechenden Qualität. Daneben sind natürlich kurze Wege und zielorientiertes Arbeiten wichtig. Also im konkreten Beispiel heißt das, dass im Fehlerfall zuerst das Problem gelöst wird und dann erst geschaut wird, in welche Verantwortung das fällt und nicht erst der Schuldige gesucht wird und dann noch große Diskussionen entstehen. Der Roman hat es gerade angesprochen, so eine professionelle Zusammenarbeit macht auch einfach Spaß.

 

Stefan, ihr seid ja mit einem breiten Kernportfolio unterwegs. Wie sieht es denn mit Anwendungen anderer Bereiche und zukünftigen Entwicklungen aus? 

Stefan

Ich glaube, es ist keine Überraschung, wenn ich sage, dass Baumaschinen in Zukunft generell intelligenter und digitaler werden. Das hat sich ja schon aus dem ganzen Podcast hier abgezeichnet. Angefangen haben wir mit den Fräsen, weil das unsere Hauptsparte ist. Aber wir haben noch drei weitere interessante, wichtige Sparten und da sehen wir natürlich auch Potenziale. Es steht alles noch nicht fest, was da genau im Einzelnen kommt. Aber es gibt sicherlich z. B. im Bereich Bodenstabilisierung oder Service Mining interessante Ansätze. Hier arbeiten wir ja nicht auf einer Straße im klassischen Sinne, sondern in Minen oder auf großen Flächen. Und hier kann man über teil-autonomes Fahren nachdenken, dass Maschinen sich die Fläche selbst intelligent einteilen, wie sie am besten zu bearbeiten wäre. Da ist dann auch der Link zu John Deere – das kommt aus der Landwirtschaft und zwar wie Felder abgeerntet werden können.

 

Wir haben eine weitere Sparte Kaltrecycling. Da würde es vielleicht Sinn machen, die Zuschlagsstoffe, die in die Mischungen eingegeben werden, auch alle zu erfassen und digital für eine spätere Qualitätskontrolle zur Verfügung zu stellen. Wir haben eine Sparte Betongleitschalungfertiger, hier hätte man bestimmt ein Interesse, die eingebaute Fläche, die Qualität, die Ebenheiten, die Oberflächenrauigkeit zu dokumentieren. Das sind alles

spannende Möglichkeiten für die Zukunft. Wir werden ganz sicher nicht bei den Fräsen stehenbleiben, sondern auch in den anderen Segmenten Entwicklungen vorantreiben.

 

Wenn ich mich jetzt in unsere Hörer hineinversetze, die vielleicht ähnliche Herausforderungen und Problemstellungen haben, aber beispielsweise in einem anderen Umfeld: Denkst du, Lösungen wie der Wirtgen Performance Tracker sind auch übertragbar auf andere Use Cases und Bereiche, Stephan? 

Stephan

Also die Sache hat zwei Seiten: Auf der einen Seite ist der Wirtgen Performance Tracker eine wirklich typische, sehr moderne Digitalisierungslösung in diesem Fall im B2B- Markt. Auf der anderen Seite ist es natürlich sehr speziell und natürlich Wirtgen-spezifisch. Das heißt, diese Lösung ist komplett in die Prozesse integriert. Und das hat natürlich zur Folge, dass es nicht 1:1 kopierbar ist. Für andere Kunden lassen sich natürlich einzelne Komponenten, wie die grundsätzliche Topologie, die Architektur, Kommunikationsprotokolle oder auch Teile von Anwendungen der Lösungen adaptieren. Wobei wir dabei unseren Kunden natürlich garantieren, dass sie den mit uns gewonnenen Wettbewerbsvorteil nicht verlieren. Und wir wollen ein langfristiger, aber dennoch innovativer Partner für unsere Kunden sein.

 

Wie erreicht man euch Digital Enabler am besten, wenn man den Kontakt zu euch herstellen will? 

Stephan

Man kann uns gern jederzeit erreichen: entweder über unsere Website www.digital-enabler.com, per E-Mail an info@digital-enabler.com oder auch über alle anderen Social- Media-Kanäle wie Xing oder LinkedIn.

 

Stefan, wie ist es bei euch? 

Stefan

Klar, wenn jetzt zufällig jemand Lust bekommen hat, in das Baumaschinegeschäft einzusteigen und eine Maschine braucht, dann kann er sich natürlich liebend gern bei uns melden.

Jeder, der uns noch nicht kennt, erreicht uns sicherlich am besten erstmal über unsere Website: www.wirtgen-group.com. Dort kann man auch eingeben, aus welcher Region man kommt und wird dann sofort zum zuständigen Vertriebs- oder Servicegebiet weitergeleitet, kriegt die Kontaktdaten unserer Vertriebsniederlassung und kann dann entsprechend mit uns in Kontakt treten.

Vielen Dank für eure Zeit – man hat wirklich tolle Einblicke in dieses IoT-Projekt bekommen. Ich glaube, da ist viel Potenzial für die Zukunft. Vielleicht sehen wir uns nochmal in einer anderen Runde wieder oder hören uns. Danke in die Runde!

 
 

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Stephan Verclas

Roman Wambacher

Bernd Walterscheid

Stefan Schmitz

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