Siemens Digital Industries Software ist einer der wenigen Anbieter von Industriesoftware, die das Management der meisten Kernprozesse in der diskreten Fertigung und der Prozessindustrie abdeckt. Wie die meiste Software war dies in der Vergangenheit monolithische Software. Im Jahr 2019 hat das Unternehmen sein Portfolio aus Engineering-Software, Dienstleistungen und Anwendungsentwicklungsplattform als Xcelerator integriert. Nun wendet die Siemens AG im Rahmen ihrer Transformation zu einem Technologieunternehmen dieselbe Strategie auf alle Bereiche des Unternehmens an und erweitert Siemens Xcelerator von einem Portfolio zu einer digitalen Geschäftsplattform für das gesamte Unternehmen. Die Siemens AG hat Siemens Xcelerator bereits im Juni letzten Jahres als offene digitale Geschäftsplattform zur Beschleunigung der digitalen Transformation angekündigt und eingeführt.
„Composable Software“ – worum es in dieser Hintergrundserie geht, oder was Gartner als „Packeged Business Capabilities“ (gebündelte Geschäftsmöglichkeiten) für „Composable Business“ bezeichnet – wird zur strategischen Richtung für jedes Tool, jede Plattform und jede Anwendung, die Siemens zur Unterstützung der digitalen Transformation der Industrie anbietet.
Siemens ist auch der erste – und vielleicht der einzige – der bekannten und seit Jahrzehnten führenden Anbieter von Industriesoftware, der sich entschlossen hat, diese Hintergrundserie mit einem exklusiven Artikel über die Positionierung von Siemens und die neue Entwicklung in den nächsten Jahren zu unterstützen. Dies allein ist schon ein gutes Zeichen dafür, dass Siemens auch ein starker Teil des neuen Aufschwungs von Software und Services für die Industrie sein wird, der überall zu sehen ist: Cloud-native Apps und Services werden von alten und neuen Unternehmen und der Industrie selbst angeboten, womit das lange erwartete Industrial Internet of Things (IIoT) Realität werden kann.
Siemens organisierte für mich ein offenes und tiefgründiges Gespräch mit zwei seiner Experten, und das Interview Anfang Dezember war die Grundlage für diesen Beitrag zur Serie von Hintergrundartikeln. Die beiden Experten waren:
Tobias Lange (Foto Lange)
Tobias Lange, Senior Vice President für das Manufacturing Operations Management (MOM) Portfolio, hauptsächlich Opcenter, aber auch für die Intra Plant Logistics, für das Materialmanagement, die Qualitätssysteme, zu denen Teamcenter Quality und Opcenter Intelligence gehören, sowie Opcenter RDL für die Rezepturentwicklung und das Labormanagement. Im Bereich Digital Manufacturing, ist er außerdem für die Technologie und den Betrieb zuständig.
Scott Jones, Chief Architect, jetzt verantwortlich für Architektur und Innovation im Segment Digital Manufacturing, kam 2014 mit der Übernahme des Fertigungssoftware-Unternehmens Camstar zu Siemens, wo er als CTO tätig war. Scott Jones hat über 35 Jahre Erfahrung in Fertigungstechnologie.
Scott Jones (Foto Jones)
Der Start war die Fertigung – aber mit dem Ziel, jeden Bereich zu erfassen
Ulrich Sendler: Herr Lange und Herr Jones, Sie gehören beide zum Bereich Digital Manufacturing von Siemens Digital Industries Software. Sind Containertechnologie und Cloud Native Services für Siemens nur in diesem Anwendungsbereich wichtig?
Tobias Lange: Nein, wir haben dort angefangen (wie auch in anderen Bereichen des Unternehmens), aber wir haben entschieden, dass dies etwas ist, das für das gesamte Unternehmen strategische Bedeutung hat. Wir machen das nicht nur für industrielle Software im Sinne von PLM und MES und Planung und Scheduling oder IoT, sondern für alles: für virtuelle SPS, für Sensoren auf dem Shop Floor, bis hin zum Top Floor. Das ist die Essenz von Xcelerator. Wir machen es so, dass man ein Simulationsmodell direkt auf einem Edge-Gerät laufen lassen kann, um die Maschine direkt in der Werkstatt zu verbessern. Aus diesem Grund haben wir den sehr weit gefassten Begriff Xcelerator gewählt, um das zukunftsorientierte Portfolio zu bezeichnen. Und es wird noch viel mehr kommen, was wir insbesondere auf der Hannover Messe 2023 vorstellen werden.
Ulrich Sendler: Wie ist der aktuelle Stand von Siemens Software in der Cloud? Welche Teile Ihres Portfolios sind bereits als SaaS verfügbar und auf welchen Plattformen?
Tobias Lange: AWS ist unser SaaS-Anbieter der Wahl, wenn wir in der Public Cloud arbeiten. Die meisten unserer Produkte sind auch für Azure und einige auch für Google Cloud zertifiziert. So ziemlich alles kann man als SaaS betriebene Umgebung haben. Aber das ist nur der erste Schritt. Wir führen das weiter zu Xcelerator, und deshalb sehen Sie ein X, wenn wir Produkte auf den Markt bringen, die dedizierte SaaS-Produkte sind, wie Teamcenter X. MindSphere ist bereits vollständig auf SaaS ausgerichtet und wird jetzt auch für fast alle großen Cloud-Anbieter angeboten, einschließlich Alibaba Cloud in China.
Jetzt nutzen wir die Container-Technologie, um etwas unabhängiger von den Cloud-Anbietern zu sein. Besonders im Bereich MOM haben wir viele Kunden aus dem Konsumgüterbereich, die nichts akzeptieren würden, was in einem Amazon-Rechenzentrum läuft. Deshalb arbeiten wir auch mit Microsoft Azure zusammen. Und an dieser Stelle kommt unsere Cloud-Plattform MindSphere ins Spiel. In der Vergangenheit war es ein separates Angebot, aber mit Xcelerator hat es eine ganz besondere Rolle als Teil der Xcelerator Cloud. Sie ist die zugrundeliegende Infrastruktur, um jedes unserer Produkte in der Cloud zu betreiben, für Dienste und Anwendungen mit Einblick in den industriellen IoT-Bereich und Konnektivität von den Sensoren von PLC. Mit MindSphere können Sie diese Daten entweder lokal auf einem Edge-Gerät sammeln und sie an eine Cloud oder an Ihren Data Lake senden und so verwertbare Erkenntnisse gewinnen. Und jetzt ist dies in unser MOM-Angebot, in unsere PLM- und Design-Angebote integriert, und so schließt sich der Kreis, und man kann wirklich eine ganzheitliche datengesteuerte Fertigung haben.
Ulrich Sendler: Würden Sie sagen, dass MindSphere eine Art Enabler für hybride Cloud-Umgebungen bei Ihren Kunden ist?
Tobias Lange: Ja, MindSphere liegt in der Mitte der verschiedenen Modi, die wir betreiben können. Eine vollständig Cloud-fähige MES-Lösung wird mit MindSphere-Daten integriert, aber MindSphere macht das Gleiche auf allen Ebenen und ist Teil der Xcelerator Cloud-Umgebung. Wir passen das an jede Branche an. Es gibt Industrien, in denen es aufgrund des Volumens und des Mixes, den sie produzieren, und wegen der Ähnlichkeit verschiedener Fabriken viel natürlicher ist, in die Cloud zu gehen. Aber es gibt auch andere Branchen wie die Halbleiterindustrie, mit einem enormen Durchsatz und einer große Menge in der Fertigung anfallender Daten. Ich bin mir nicht sicher, ob sie ihre Infrastruktur jemals vollständig in die Cloud verlagern werden. Wir müssen diese Unterschiede mit einem hybriden Angebot unterstützen.
MindSphere (Bild Siemens)
Ulrich Sendler: Wann haben Sie begonnen, die Softwareentwicklung auf Containertechnologie umzustellen?
Tobias Lange: Für unseren MOM-Bereich haben wir vor sechs Jahren begonnen, uns näher damit zu befassen, und seit etwa drei Jahren ist dies jetzt mit voller Kraft voraus die vorgegebene Richtung in unserem Portfolio.
Offene Software, offene Standards
Ulrich Sendler: Auf welche Standards setzen Sie bei der Containertechnologie?
Tobias Lange: Bei Containern setzen wir stark auf Docker, und für die Orchestrierung von Container-Clustern nutzen und unterstützen wir zunehmend Kubernetes. Wir unterstützen auch OpenShift, wenn man es als Kubernetes-Umgebung verwendet. Wenn man sich in das gesamte Ökosystem und die Infrastruktur einbindet, kann man bestimmte Dienste vermeiden. Aber ich denke, dass dies zu einer starken Bindung an eine Plattform führt, die potenziell teuer werden kann. Daneben gibt es spezielle Standards für jede Plattform, die wir unterstützen. Und natürlich auch viele andere Standards wie OPC UA und MQTT …
Scott Jones: … nicht zu vergessen die sehr wichtigen Standards für die Authentifizierung, um diese offene Architektur für alle beteiligten Partner sicher zu machen.
Ulrich Sendler: Wie wichtig sind APIs für Siemens im Zusammenhang mit offener Software?
Tobias Lange: Wir glauben an ein offenes Ökosystem. Siemens hat die besten Lösungen, aber es kann spezielle Anforderungen geben, die wir nicht erfüllen, vor allem wenn es um Brownfield-Implementierungen geht. Es gibt immer eine bestimmte Infrastruktur, an die man anknüpfen und die man betreuen muss. Es ist wichtig, dass wir unsere APIs als Bürger erster Klasse behandeln. Gleichzeitig haben wir vor kurzem die Nutzung von Mendix als eine sehr komfortable Möglichkeit zur Erstellung von Benutzeroberflächen für unser Opcenter-Portfolio eingeführt. Wir stellen so ziemlich alle Geschäftsfunktionen zur Verfügung, wie Gartner sie als „Packaged Business Capabilities“ bezeichnet. Mit Mendix können Sie Ihre Workflows und Benutzeroberflächen um diese herum aufbauen.
Scott Jones: Die API hilft dabei, Daten ein- und auszugeben. Das ist gut. Aber was verbindet das alles, was orchestriert es, was nimmt dem Benutzer die Arbeit ab? Wir als Siemens müssen uns um die semantischen Modelle und Ontologien der Daten kümmern, und dann entscheiden, welche Art von Technologie wir anbieten. In der Halbleiterindustrie gibt es, um ein Beispiel zu nennen, in einem Unternehmen 4.000 Geräte, mit denen man in Echtzeit kommunizieren muss, und wo man sehr schnelle und abschließende Antworten benötigt. Wie kann ich das in der Cloud verwalten? Das ist eines der vielen Beispiele, bei denen wir den hybriden Ansatz beibehalten wollen.
Tobias Lange: Unsere Aufgabe ist, dem Endkunden einen Mehrwert zu bieten. Wie sieht das Modell hinter dieser Architektur aus? Der Kunde muss sich darüber keine Gedanken machen. Seine Fabrik sieht so aus, und er erwartet, dass das Modell in der SPS, im IoT-System und im MES-System gleich ist. Und er erwartet, dass die Datenflüsse zwischen den verschiedenen Modulen einfach vom System übernommen werden. Wir müssen den Anwendungsfall des Kunden unterstützen und zwar von Anfang bis Ende.
Mendix Low-Code Plattform (Bild Siemens)
Ulrich Sendler: Können Sie etwas näher auf die Rolle von Mendix in diesem Zusammenhang eingehen?
Tobias Lange: Der Zusammenhang ist das, was wir Closed Loop Manufacturing nennen. Man möchte Daten aus dem MES-, dem ERP- und dem PLM-System haben und einige davon miteinander in Beziehung setzen. Mit Mendix müssen Sie nicht alle Daten übertragen. Die Daten kommen aus den Systemen direkt dorthin, wo Sie sie benötigen. Und dann haben Sie vielleicht Anpassungen, die anders modelliert sind, wo Low-Code den Anwendern hilft, auf sie zuzugreifen. Mit Mendix kann Siemens Software als Module in der Bibliothek ablegen. Innerhalb von Mendix Studio gibt es Objekte in der Bibliothek für den Arbeitsauftrag und das Prozessmodell, und Sie haben die APIs zur Verfügung und können mit der Modellierung Ihrer Benutzeroberfläche beginnen. Sie können Ihre eigenen Anwendungen einfach erstellen, um das Kernportfolio zu ergänzen, und es hilft, einen „sauberen Kern“ des MOM/MES-Bereichs als ein System von Aufzeichnungen zu pflegen, das Upgrades viel einfacher macht.
auch Scott Jones: Mendix ist ein Dach über unseren Anwendungen, das wir mit Low-Code erstellen. Aber es gibt auch viele Hunderte von Lösungen, die wir bereits anbieten, und rund um die Fertigung haben wir App-Fabriken, die diese Anwendungen gerade bauen, viele Zehntausende davon, während wir sprechen.
Ulrich Sendler: Legt vor allem die jüngere Generation Wert auf Low Code?
Tobias Lange: Für junge Menschen ist es eine ganz natürliche Art der Nutzung. Aber in unseren Gruppen haben wir Leute, die kurz vor der Pensionierung stehen, die zum ersten Mal damit begonnen haben, bestimmte einfache App-Entwicklungen mit Mendix zu machen und gesehen haben, dass sie plötzlich verstanden, wie diese Dinge funktionieren und dass sie es selbst machen konnten, statt Experten fragen zu müssen.
Ulrich Sendler: Bietet Siemens standardisierte Wege für die Integration von Add-ons von Kunden? Oder andersherum?
Tobias Lange: Wir sind dabei, dies zu untersuchen. Wir hatten bereits einige Angebote, um Apps in MindSphere zu integrieren, und auch für Mendix haben wir solche Angebote. Aber es haben uns noch keine Kunden gebeten, ihre Container in unserer Infrastruktur laufen zu lassen. Wenn man die Kompetenz hat, seine eigene Container-Infrastruktur und Container zu bauen, dann betreibt man meistens seine eigene Infrastruktur und möchte die Siemens-Software in Containern in Verbindung mit der eigenen Umgebung laufen lassen. Ich denke, dass wir unsere Software eher in die Kundenumgebung bringen werden.
Die Siemens-DNA ist auf die Zukunft ausgerichtet
Ulrich Sendler: Ich sehe viele Unternehmen, die Composable Software für die Industrie anbieten, insbesondere im Bereich MES. Sehen Sie diese hauptsächlich als Konkurrenten? Oder betrachten Sie sie als Partner?
Tobias Lange: Es ist spannend zu sehen, wie sich die zuvor ziemlich geschlossene, aber auch sehr segmentierte Szene, die sehr auf bestimmte Branchen ausgerichtet war, verändert hat. Wir und vielleicht zwei oder drei andere sind diejenigen, die die meisten Branchen unterstützen. Aber in der gesamten Szene gab es jahrelang nicht allzu viel Innovation. Jetzt gibt es viel Bewegung, und wir freuen uns darüber, denn wir sind in unserer DNA so angelegt, dass wir nach vorne schauen und sagen, dass es Dinge gibt, die wir aufgreifen und wirklich voranbringen können.
Einige der neuen Akteure kommen eher von der Managementebene. Wie Sie wissen, haben wir starke Partnerschaften. Wir arbeiten mit einigen großen ERP-Anbietern im PLM-Bereich zusammen. Wir arbeiten mit deren ERP-Systemen zusammen, aber im Fertigungsbereich ist dies auch ein Wettbewerb. Das ist eine Chance für uns, denn wir sind die Einzigen, die vom Sensor im Gerät bis zur obersten Etage im Management leben, die Software zwischen all diesen Stacks bewegen können, weil wir in- und auswendig wissen, wo wir uns gerade befinden und was dies in den verschiedenen Bereichen bedeutet. Einige der neuen Akteure kommen wiederum von ganz unten und verstehen vielleicht nicht, was es bedeutet, im PLM-Bereich tätig zu sein. Und diejenigen, die von oben kommen, verstehen die Anforderungen in den Betrieben nicht wirklich.
Auf der anderen Seite gibt es die Technologie und die Disruption, und ich denke, entweder man frisst oder man wird gefressen. Man muss sich die neuen Technologien zu eigen machen, und das sage ich unserem Team immer wieder. Wir sind ziemlich schnell in unseren Innovationen, treiben diese Dinge voran und machen sie uns zu eigen. Wir sind in einer guten Position, freuen uns über den Umbruch und die neuen Möglichkeiten, aber wir müssen bescheiden bleiben und sehen, was es auf dem Markt gibt und unsere Antworten darauf haben.
Ulrich Sendler: In welchen Größenklassen der Industrie sehen Sie einen Trend zur Containertechnologie? Ich habe den Eindruck, dass es entweder die großen Konzerne oder die kleinen Start-ups sind.
Tobias Lange: Ich glaube, Ihre Einschätzung ist absolut richtig. Das ist sozusagen der Bereich, in dem wir Fragen zu diesem Thema bekommen. Ich würde nicht sagen, dass es für die anderen nicht wichtig ist. Aber die meisten Unternehmen wollen einfach nur eine Lösung ohne Ausfallzeiten, einfache Upgrades, einfache Anpassungen, geringere Betriebskosten. Das Datenbanksystem ist ihnen egal und sie brauchen keine Containerlösung. Aber unsere Antwort darauf ist eine Container-Lösung, weil es der pragmatischste Ansatz dafür ist.
Ulrich Sendler: Welche Bereiche neben der Fertigung adressiert Siemens mit Containerlösungen?
Tobias Lange: Es gibt keinen Bereich, in dem wir nicht aktiv nach Lösungen suchen, sie verfolgen oder auch schon eingeführt haben. Schauen Sie sich das Industrial-Edge-Ökosystem an, das ausschließlich auf Containern basiert. Im Grunde ist alles in dieser Umgebung direkt betroffen und wird mit Container-Infrastruktur betrieben. Der gesamte MOM-Bereich ist definitiv dabei.
Wenn man sich die traditionelle PLM-Software anschaut, ist das etwas, das noch gründlicher untersucht werden muss, da müssen wir uns die Details ansehen. Insgesamt wollen wir eine Xcelerator-basierte Infrastruktur mit Containern auch für unsere gesamte Software haben. Container bieten viele der Funktionalitäten, die wir bereits anbieten, zum Beispiel mit Teamcenter X.
Xcelerator (Bild Siemens)
Wir arbeiten daran, dies im Wesentlichen als „gebündelte Geschäftsmöglichkeiten“ anzubieten. Für unser PLM-System ist das eine große Umstellung, weil es sich um eine so große Anzahl von Anwendungen handelt, die sehr eng miteinander verbunden sind, was die Dinge angeht, die man einsetzt und die Auswirkungen auf alle anderen Anwendungen haben. Es gibt Teile, über die wir ein wenig neu nachdenken müssen. Aber ein Großteil der Infrastruktur, die wir für den Betrieb von Teamcenter nutzen, basiert auf SaaS. TeamcenterX nutzt sie und wir arbeiten aktiv daran, sie weiterzuentwickeln, um beispielsweise ein schlankeres Teamcenter für KMU-Kunden anbieten zu können.
Ulrich Sendler: Mehr als zehn Jahre lang war Industrie 4.0 ein großes Versprechen, das nicht wirklich in Erfüllung gegangen ist. Ist die Containertechnologie die Medizin, die helfen kann?
Tobias Lange: Oftmals gibt die ganze Industrie solche Parolen aus, und dann schaut keiner mehr danach. Viele Versprechungen der Vergangenheit betrafen ein mechanischen Modell und die direkte Generierung des Codes für den Roboter oder des Codes für die SPS aus diesem mechanischen Modell heraus. Jetzt ist das mit einigen der Technologien, die wir dort haben, viel einfacher geworden. Ich glaube, es gibt auch eine Menge Paradigmenwechsel in diesem Bereich; die Vorstellung, dass man multidisziplinär arbeiten kann; dass Menschen anfangen, zusammenzuarbeiten; dass die Mauern zwischen IT und OT fallen und nicht nur die, sondern auch die Mauern zwischen Produktdesign, Produktentwicklung und Fertigung. Wir sehen, dass dies viel einfacher wird, wenn man diese Art von Paradigmen dahinter hat, über die wir heute gesprochen haben.