Zeiss Microscopy Initiativer Service mit dem IoT

Serviceeinsatz durch Zeiss Microscopy.
Serviceeinsatz durch Zeiss Microscopy.

Zeiss entwickelt Mikroskopie-Systeme, die ganze Probenstapel automatisch scannen und dabei digitale Bilder erstellen. Für die permanente Einsatzbereitschaft ist Wartung und Service wichtig. Zeiss machte bei der Systemintegration in eine ThingWorx-IoT-Implementierung interessante Erfahrungen.

Die Carl Zeiss Microscopy umfasst den Unternehmensbereich Mikroskopie von Zeiss. 2006 wurden die Bereiche, die Zeiss-Lichtmikroskope herstellten, offiziell zur Carl Zeiss MicroImaging zusammengeführt und bilden nach der erfolgreichen Fusion mit der Sparte Elektronenmikroskopie im Jahr 2011 heute die Carl Zeiss Microscopy mit Sitz in Jena. Neben Jena bieten die Standorte Göttingen und München Mikroskope für die biologische Forschung, das Gesundheitswesen und die Industrie an. Das Produktsortiment des Unternehmens umfasst Lichtmikroskope, konfokale Systeme für die Laserscanning-Mikroskopie, eine vollständige Palette von Elektronen-, Ionenstrahl- und Röntgenmikroskopen, mit maßgeschneiderten Softwarelösungen für Bildverarbeitung und -dokumentation.

Die Zeiss Microscopy war eine klassische Serviceorganisation: Servicetechniker betreuten die Anwender vor Ort, wenn Ersatzteile fehlten, waren mehrere Anfahrten bis zur Instandsetzung der Anlagen notwendig. Mit wachsender Komplexität der Systeme zeigte sich, dass viele Probleme unmittelbar mit der Mikroskop-Software lösbar waren. Anwender mussten dennoch auf die Vorort-Instruktion des Servicetechnikers warten. Schon vor vielen Jahren wurde deshalb bei Zeiss darüber nachgedacht, den Servicetechnikern über Remote-Desktop-Zugriff eine Möglichkeit einzuräumen, die Anwender ohne Vor-Ort-Service bei der Bedienung zu unterstützen. Zudem ließe sich auf diesem Weg auch die Ferndiagnose bewerkstelligen, so dass der Techniker bei einer Reparatur bereits mit allen passenden Teilen anreisen kann: So würde die Stillstandszeit bei Defekt reduziert.

Die Infrastruktur war damals noch zu langsam, jüngst wurde der Remote-Desktop neu erwogen. Es zeigte sich schnell, dass inzwischen weit umfangreichere Lösungen möglich waren. Über den Zugriff auf die internen Daten der Geräte ließen sich weit mehr Erkenntnisse über deren Zustand gewinnen, die Fehlerdiagnose und Wartung könnte initiativ erfolgen: Die Diagnose eines Problems auf Basis der Anwender-Schilderungen gestaltet sich oft schwierig. Die Analyse der Zustands- und Prozessdaten erlaubt dagegen sehr genaue Rückschlüsse auf das Problem und die notwendigen Ersatzteile.

Um die notwendige Lösung zu ntwicklen hatte Zeiss keine Vakanz und suchte eine Lösung auf dem IoT-Parket: Axeda, die unter anderem einen starken Hintergrund im Bereich Medizintechnik hatte, konnte als Marktführer mit einer bewährten Lösung von den Anwendern in Bezug auf die Datensicherheit positiv aufgenommen werden. Nach positiver Resonanz auf den Erstentwurf wurde das Projekt im Jahr 2012 gestartet: Axeda lieferte nicht nur die Softwarelösung, sondern brachte auch umfangreiche Beratungs- und Programmierdienstleistungen. In das laufende Projekt fiel im Sommer 2014 die Akquisition von Axeda durch PTC, das unmittelbar einen ganzen Lösungsbaukasten aufbaute und mit ThingWorx einen weiteren attraktiven Anbieter führte. Die Übernahme war für Zeiss durchweg positiv, da PTC einen „One-Stop-Shop“ anbieten konnte, in dem über das ursprüngliche Axeda-Portfolio hinaus, weitere Teile der Lösung aus einer Quelle bezogen werden konnten. Die Zusammenarbeit mit PTC gestaltet sich bis heute gut und fruchtbar.

Im Frühjahr 2015 führte Carl Zeiss Microscopy die ersten Testimplementierungen durch. Allerdings lagen an vielen Stellen starke Bedenken vor, ob die Anwender, vor allem in der kommerziellen Grundlagenforschung eine IoT-Lösung, die ja immer eine Datenverbindung aus dem Netzwerk des Anwenders heraus erfordert, akzeptieren würden. 90 Prozent der Kunden sagten unerwartet schnell zu, mit den restlichen 10 Prozent wird aktuell noch verhandelt. Die Anwender aus dem akademischen Bereich sagten meist schon nach einer ein- bis zweistündigen Präsentation zu, aber auch von den Kunden aus der Industrie mit sehr hohen Sicherheitsanforderungen sagten 75 Prozent nach einer längeren Präsentation und einer Demonstration der Lösung zu.

Zeiss setzte dabei auf Offenheit: Eine fünfseitige Dokumentation gab detaillierte Auskunft über die technische Seite der Lösung. Der gesamte Anwenderdatenverkehr wurde offen gelegt, ebenso die eingesetzten Kommunikations- und Sicherheitstechnologien. Diese Dokumentation überzeugte die IT-Spezialisten der Anwender schnell davon, dass die Sicherheitsthematik lösbar ist.

Und dann war die Entscheidung für die Anwender, wegen der großen Vorteile, meist sehr einfach: Zeiss bekommt Fehlermeldungen sobald etwas nicht funktioniert; anhand der permanenten Datenstroms kann bereits im Vorfeld eines Fehlers reagiert und eine initiative Wartun angesetzt werden. Anwender werden häufig von der Nachricht überrascht, dass bald eine Servicetechniker eintrifft, der ein ihnen noch unbekanntes Problem löst. Das schindet einen extrem guten Eindruck.

Die Implementierung der IoT-Lösung profitierte davon, dass die hochentwickelten Mikroskopielösungen bei ZEISS schon zu großen Teilen auf Software basieren und die meisten zur Zustandsmessung benötigten Daten schnell bereit gestellt werden konnten. So musste auf die vorhandene Bedienlösung lediglich die ThingWorx-Technologie aufgesetzt werden. Die tatsächlichen Herausforderungen des Projekts lagen an ganz anderen, teils sehr unerwarteten Stellen. So waren interne Widerstände zu überwinden, da eine von den Anwendern autorisierte Datenverbindung fragwürdig schien. Weiterhin mussten einige interne Prozesse an die schnelleren Reaktionsmöglichkeiten angepasst werden.

Auch im Vertrieb wurde umgedacht, Technologie wird in Zukunft weniger im Vordergrund stehen, da die Erwartungshaltung an Zeiss-Produkte ohne hin sehr hoch ist. Daten- und Serviceleistungen spielen zunehmend eine immer wichtigere Rolle. Der Service ist wesentlicher Teil des Produktes nicht nur notwendiges, aber eigentlich vernachlässigtes Add-On.

Auch die Anwender erkannten schnell die Möglichkeiten IoT-fähiger Geräte und stoßen die Entwicklung weiterer Funktionen, wie Mailbenachrichtigung bei Fertigungsende durch die Anlage. Die Gerätefunktion wird nicht mehr aus der Technik getrieben, sondern auf Basis der Daten und der Anwenderanforderungen. Hier werden Strukturen benötigt, die solche Anwenderwünsche zeitnah bewerten und umsetzen können. Oft ist unklar, wie das Geschäftsmodell hinter einer Entwicklung aussieht, beispielsweise in der Applikationsentwicklung für die Geräte. Es muss evaluiert werden ob es sich um einfache Zusatzfunktionen, weitere Umsatztreiber oder ganz neue Ansätze handelt. Bislang ist kein Ende dieses Reifeprozesses in Sicht. Schon heute hat das Internet der Dinge bei Zeiss viel erreicht: Der Support ist schneller, die Ausfallzeiten der Anlagen wesentlich kürzer. Die Anwender freuen sich über die Serviceorganisation, da Sie von Auftragsvergabe, Terminfindung und Ähnlichem entlastet sind.