Digitalisierung Der nächste industrielle Wendepunkt: Software-Defined Systems

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Fabriken werden künftig softwaredefiniert. Ähnlich wie moderne Fahrzeuge lassen sich auch Produktionsanlagen kontinuierlich per Software weiterentwickeln. Software-Defined Systems verbinden hierfür Operations Software, Automatisierung, Daten und industrielle KI zu einer Produktionsumgebung, die sich flexibel an neue Anforderungen anpassen kann.

Ein Auto erhält Wochen nach der Auslieferung per Software-Update neue Funktionen – ganz ohne Werkstattbesuch. Was bei modernen Fahrzeugen längst selbstverständlich ist, hält nun auch Einzug in die industrielle Fertigung. So werden Produktionsanlagen zunehmend softwaredefiniert: Sie lassen sich flexibel an neue Produkte, Prozesse und Marktanforderungen anpassen, ohne dass dafür jedes Mal aufwendige Umbauten erforderlich sind. Diese Fähigkeit zur schnellen Anpassung von Produktionsanlagen wird für die Industrie immer wichtiger. Kürzere Produktlebenszyklen, volatile Märkte und geopolitische Unsicherheiten erhöhen den Anpassungsdruck. Produktionssysteme müssen heute schneller auf Veränderungen reagieren, neue Produkte zügig einführen und auch kleinere Losgrößen wirtschaftlich fertigen können. Möglich wird dieser Wandel durch Software-Defined Systems (SDS). Dahinter steht ein ganzheitlicher Ansatz, der Produktion und Produkte enger miteinander vernetzt. Die Zielsetzungen: Veränderungen lassen sich schneller umsetzen, Prozesse kontinuierlich optimieren und Innovationen deutlich einfacher in die Fertigung integrieren und Innovationen schneller in die Produktion überführen.

Zwei Bausteine einer softwaredefinierten Produktion

Software-Defined Systems beruhen auf zwei eng miteinander verzahnten Bau­steinen. Software-Defined Automation macht Produktionsanlagen flexibler und anpassungsfähiger. Funktionen und Ab­läufe werden von der Hardware entkoppelt und lassen sich per Software aktualisieren und optimieren, sodass neue Produkte oder Varianten schneller in die Fertigung integriert werden können. Software-Defined Products übertragen dieses Prinzip auf die Produkte selbst. Sie bleiben über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg erweiterbar und können durch Software kontinuier­lich um neue Funktionen ergänzt werden.

Operations Software – das digitale Rückgrat der Produktion

Ähnlich wie beim modernen Fahrzeug entfalten neue Softwarefunktionen erst im Zusammenspiel aller Systeme ihren Nutzen, was auch für Software-Defined Systems gilt. Erst wenn Engineering, Automatisierung und Produktion nahtlos zusammenarbeiten, entsteht eine durchgängig softwaredefinierte Fertigung. Genau diese Verbindung schafft die Operations Software.

Sie bildet die gemeinsame Informations- und Datenbasis für Engineering, Automatisierung und Produktion. Informationen stehen über den gesamten Lebenszyklus hinweg in Echtzeit zur Verfügung und ermöglichen durchgängige Prozesse – von der Planung bis in den laufenden Betrieb. Statt isolierter Einzellösungen entsteht ein durchgängiger Informationsfluss, der alle Bereiche miteinander verbindet. Änderungen an Produkten oder Prozessen lassen sich dadurch schneller umsetzen und flexibel in die Fertigung integrieren. Wird ein Produkt geändert oder eine neue Variante eingeführt, ermöglicht es die Operations Software, dass die Anpassung automatisch bis in die Fertigung durchgereicht wird – von den Arbeitsplänen über die Maschinenparameter bis zur Qualitätsprüfung. Gemeinsam mit dem Digitalen Zwilling und industrieller KI bildet die Operations Software die Grundlage für eine vernetzte Produktion, in der Prozesse kontinuierlich optimiert und neue Anforderungen schneller umgesetzt werden können.

Digitaler Zwilling im Zusammenspiel mit industrieller KI

Der Digitale Zwilling erweitert die Operations Software um eine virtuelle Ebene. Produkte, Anlagen und Prozesse lassen sich realitätsnah simulieren, testen und optimieren, bevor Änderungen in der Produktion umgesetzt werden. Simulationsergebnisse fließen direkt in den Betrieb ein, während Produktionsdaten den Digitalen Zwilling kontinuierlich aktualisieren. So entsteht ein durchgängiger Informations­fluss zwischen virtueller und realer Welt, der Optimierungspotenziale frühzeitig sichtbar macht.

Auf dieser Datenbasis setzt die industrielle KI auf. Sie analysiert Zusammenhänge, erkennt Optimierungspotenziale und un­terstützt fundierte Entscheidungen – von der Produktionsplanung bis zur laufenden Optimierung. Anders als generative KI basiert sie auf realen Betriebsdaten und arbeitet innerhalb klar definierter tech­nischer und sicherheitsrelevanter Rah­menbedingungen. Was bei modernen Fahrzeugen längst selbstverständlich ist – neue Funktionen und Verbesserungen per Software zu erhalten – wird damit auch in der Industrie Realität. Fabriken entwickeln sich über ihren gesamten Lebenszyklus weiter und können sich schneller an neue Anforderungen anpassen. Genau das macht Software-Defined Systems zum nächsten Entwicklungsschritt der industriellen Fertigung.