Die deutsche Betriebsblindheit bei Industrie 4.0 – und wie man sie lösen kann – Fraunhofer IAO

Deutsche Unternehmen nahmen bei den großen industriellen Umwälzungen der Vergangenheit immer führende Positionen ein – ausgerechnet bei der 4. Revolution, der digitalen Vernetzung aller Produktionskomponenten in intelligenten Systemen, scheint sich die Implementierung zu verzögern – aus gutem Grund.

Es gibt keine »Revolution von der Stange«

Der Standort Deutschland ist im europäischen Vergleich immer noch hochindustrialisiert und mittelständisch geprägt. In den vergangenen Jahrzehnten haben diese Eigenschaften die Attraktivität des Standorts geprägt. Sie tun es auch heute noch, aber für die Herausforderungen von morgen – wie der digitalen Vernetzung – ist die komplexer werdende Standortstruktur eine besondere Herausforderung. Denn gerade die vielen standorttypischen KMU werden damit vor eine digitale Herkules-Aufgabe gestellt: Die Vernetzung der Produktion durch cyber-physische Systeme ist eben keine rein technologische Herausforderung mit standardisierten Konzepten. Die Einbindung der Beschäftigten in die Konzeption und Gestaltung innovativer Anwendungsfälle in den Unternehmen selbst ist nicht nur Voraussetzung, sondern Erfolgsformel für die erfolgreiche Implementierung – nicht zuletzt, weil die vernetzte Produktion immer ein betriebsspezifisches System ist und Mitarbeiter, Fach- und Führungskräfte sich für eine individualisierte Lösung einbringen sollten.

Stolperfallen der Implementierung von Industrie 4.0

Die klassischen Stolperfallen für die »Industrialisierung 4.0« in mittelständischen Unternehmen oder Lieferketten sind:

Unzureichende Problemdefinition: Industrie 4.0 löst Vernetzungsprobleme – und nichts ist überflüssiger als technische Lösungen für Probleme, die ein Betrieb gar nicht hat. Industrie 4.0 ist keine Management-Mode und kein Selbstzweck. Eine Analyse der Vernetzungsprobleme ist deshalb eine Grundbedingung für den Erfolg.
Keine klare Vision, Ziel- und Wegbestimmung: Gerade die vernetzte Produktion verlangt nach vernetztem Denken und einer Definition eines realistischen Großen und Ganzen für den eigenen Betrieb, von dem Teilaufgaben und Implementierungsschritte abgeleitet werden können. Als Folge wird der Gesamtnutzen und die betriebliche Notwendigkeit häufig unzureichend kommuniziert. Mitarbeiter haben so kaum Chancen, ihr betriebliches Wissen in die Implementierung einzubringen.
Fehlende Priorisierung: Wenn der Weg nicht klar bestimmt ist, sind es die einzelnen Etappen in der Regel auch nicht. Dann werden häufig und unnötig parallele Aktivitäten angestoßen und die ohnehin begrenzten Ressourcen und Talente ineffektiv eingesetzt.
Technikzentrierte Herangehensweise: Mitarbeiter, Strukturen und Prozesse sind die wichtigen Katalysatoren bei der Implementierung von Industrie 4.0. Mit ihnen steht und fällt der Erfolg. Werden sie vernachlässigt, kann sich auch die beste Technologie nicht voll entfalten.

Diese Rahmenbedingungen sind Ausgangspunkt für unser Forschungsprojekt MyCPS.

MyCPS und die »Toolbox« zur Implementierung von Industrie 4.0

Das Ziel des vom BMBF geförderten Forschungsprojekts MyCPS ist die Erarbeitung und pilothafte Erprobung systematischer Vorgehensweisen zur Einführung von Industrie 4.0. Vor allem mittelständische Produktionsbetriebe sollen durch eine umfassende Datenbank der erfolgreichen Implementierungsbeispiele von den Erfahrungen und Erkenntnissen anderer Betriebe profitieren und auf dieser Basis eigene Implementierungskonzepte erarbeiten können.

Im Rahmen des Projekts wurden bis jetzt über 450 Industrie 4.0-Anwendungsbeispiele in einer Anwendungsdatenbank zusammengetragen. Interessierte Unternehmen können eine Vorselektion über Technologie, Branche oder Reifegrad der Anwendung vornehmen und sich Grundmuster für eigene Konzepte zusammenstellen.

Mithilfe des Readiness Check können Anwender ihre zukünftigen Ziele definieren und mit dem Reifegrad-Check ihren aktuellen Status Quo auf dem Weg dorthin bestimmen. Um dem Projektansatz der menschzentrierten Einführung von Industrie 4.0 in das Reifegradmodell zu übertragen, werden bei der Abfrage in Anlehnung an ein soziotechnisches System die Perspektiven Mensch, Technik und Organisation berücksichtigt. Die Abfrage der einzelnen Items erfolgt in einer 5-stufigen Skala. Der Anwender des Readiness Checks hat dabei folgenden Nutzen:

Klare Formulierung von Zielen, die das Unternehmen bei Industrie 4.0 erreichen will
Analyse und Problembestimmung der Reife des Unternehmens- bzw. Unternehmensbereichs in Abhängigkeit von den Zielen in den Perspektiven Mensch, Technik und Organisation
Roadmap für die Implementierung durch passende Anwendungsbeispiele nach Durchführung des Readiness Checks auf die angegebenen Ziele

MyCPS ist ein intelligenter praxistauglicher Werkzeugkasten zur Einführung von Industrie 4.0 auf dem betrieblichen Hallenboden. Hier schließt sich der Kreis: Der deutsche Mittelstand mit seiner ganzen Vielfalt erhält aktive Unterstützung um gemeinsam mit allen Akteuren die Herausforderungen der digitalen Transformation zu meistern.