Industrie 4.0

Zur Fabrik 4.0: Damit Sie nicht am eigenen Bedarf vorbei digitalisieren

Im Sprint zur Fabrik 4.0 – Blogreihe zum Industrienetzwerk
Die Digitalisierung bietet umfangreiche Möglichkeiten zur Optimierung der Wertschöpfungsprozesse, Steigerung der Effizienz oder flexibel anpassbare Produktions- und Personalkapazitäten. Allerdings verbinden viele Unternehmen, insbesondere kleinere und mittelständische, mit diesem Begriff einen unüberwindbaren Berg. Oftmals fehlt es ihnen an Erfahrungen, methodischem Know-how und passenden Hilfsmitteln, um diese Transformation systematisch anzugehen. Die Fabrik 4.0 ist aber kein Produkt, das man kaufen kann, sondern ein Transformationsprozess. Für den erfolgreichen Weg dorthin kommt es auf kleine, aber wirkungsvolle Schritte an. Und genau diese stellt das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem RKW Baden-Württemberg im Industrienetzwerk »Im Sprint zur Fabrik 4.0« vor.

Durch die Zusammenarbeit mit vielen Unternehmen habe ich gemerkt: Wenn über Produktion 4.0 gesprochen wird, haben viele direkt ein vorgefertigtes Bild im Kopf: von einer smarten, intelligenten, autonomen und digital vernetzten Fabrik mit Drohnen in der Luft, die irgendwelche Teile durch die Gegend fliegen. Wenn ich dann frage, was im Unternehmen genau digitalisiert wurde und warum, wird stolz auf die fahrerlosen Transportsysteme gezeigt, die Paletten und Behälter durch die Produktion transportieren. Das sieht zwar erst mal schick aus, doch unter »digitaler Durchgängigkeit« verstehe ich etwas anderes. Und wenn der Mehrwert eines umgesetzten Digitalisierungsprojekts am Ende nur lautet »immerhin haben wir was digitalisiert«, läuft was schief. Mit Digitalisierung der Digitalisierung wegen, ist keinem geholfen. Wie also schaffen Unternehmen den ganzheitlichen Einstieg in das Thema Produktion 4.0? Welche Informationen fallen momentan wo an und wie kann ein gemeinsames Bewusstsein entwickelt werden? Die Frage sollte also nicht lauten »Welches Unternehmen passt zur digitalen Transformation?«, sondern »Welcher Weg der digitalen Transformation passt zu meinem Unternehmen?«. Dafür muss zuerst der Bedarf ermittelt werden. Denn ohne Bedarf, kein Nutzen.

Zur Fabrik 4.0: Digitalisierungsprojekte spielerisch angehen

Im Sprint zur Fabrik 4.0 – Blogreihe zum Industrienetzwerk
Die Digitalisierung bietet umfangreiche Möglichkeiten zur Optimierung der Wertschöpfungsprozesse, Steigerung der Effizienz oder flexibel anpassbare Produktions- und Personalkapazitäten. Allerdings verbinden viele Unternehmen, insbesondere kleinere und mittelständische, mit diesem Begriff einen unüberwindbaren Berg. Oftmals fehlt es ihnen an Erfahrungen, methodischem Know-how und passenden Hilfsmitteln, um diese Transformation systematisch anzugehen. Die Fabrik 4.0 ist aber kein Produkt, das man kaufen kann, sondern ein Transformationsprozess. Für den erfolgreichen Weg dorthin kommt es auf kleine, aber wirkungsvolle Schritte an. Und genau diese stellt das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem RKW Baden-Württemberg im Industrienetzwerk »Im Sprint zur Fabrik 4.0« vor.

Der Umsetzungserfolg von Digitalisierungsprojekten hängt stark von der Einbeziehung interner Stakeholder bereits in der Analyse-, Gestaltungs- und Umsetzungsphase ab. Denn nur so kann einerseits gewährleistet werden, dass alle Bedürfnisse im Unternehmen erfüllt und andererseits zugleich Akzeptanz für die bevorstehende Veränderung geschaffen werden. Die verschiedenen Sichtweisen und Interessen für das Vorhaben nutzenstiftend zu bündeln ist jedoch eine Mammutaufgabe, die eines besonders vielschichtigen Vorgehens bedarf. Welches Vorgehen eignet sich am besten, um all diese Perspektiven, Wünsche, Anforderungen und Expertisen im nächsten Digitalisierungsprojekt zu berücksichtigen?

In unserem Industrienetzwerk »Im Sprint zur Fabrik 4.0« gemeinsam mit dem RKW Baden-Württemberg geben wir schnell umsetzbare, auf den Mittelstand zugeschnittene Vorgehensweisen und bewährte Hilfestellungen an teilnehmende Unternehmen weiter. Unsere Erkenntnisse aus der ersten Phase möchte ich im Folgenden mit Ihnen teilen.

Zur Fabrik 4.0: Mit klarem Zukunftsbild zur konkreten Umsetzung

Im Sprint zur Fabrik 4.0 – Blogreihe zum Industrienetzwerk
Die Digitalisierung bietet umfangreiche Möglichkeiten zur Optimierung der Wertschöpfungsprozesse, Steigerung der Effizienz oder flexibel anpassbare Produktions- und Personalkapazitäten. Allerdings verbinden viele Unternehmen, insbesondere kleinere und mittelständische, mit diesem Begriff einen unüberwindbaren Berg. Oftmals fehlt es ihnen an Erfahrungen, methodischem Know-how und passenden Hilfsmitteln, um diese Transformation systematisch anzugehen. Die Fabrik 4.0 ist aber kein Produkt, das man kaufen kann, sondern ein Transformationsprozess. Für den erfolgreichen Weg dorthin kommt es auf kleine, aber wirkungsvolle Schritte an. Und genau diese stellt das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem RKW Baden-Württemberg im Industrienetzwerk »Im Sprint zur Fabrik 4.0« vor.

Viele Industrieunternehmen haben zwar einen Digitalisierungsplan oder sogar schon erste Projekte umgesetzt, scheitern aber dann an der Herausforderung, die digitale Transformation hin zu einer Fabrik 4.0 im ganzen Betrieb umzusetzen. Der häufige Denkfehler dabei: Die digitale Transformation betrifft ausschließlich die technologische Perspektive. Weit gefehlt: Um die Transformation ganzheitlich angehen zu können, müssen weitaus mehr Dimensionen eines Unternehmens betrachtet werden wie organisationale und mitarbeiterbezogene Aspekte. Für eine erfolgreiche Umsetzung kommt es darauf an, alle Perspektiven in einem Zukunftsbild zusammenzuführen, was natürlich etwas Komplexität in die ganze Sache bringt. Welche handhabbaren Methoden brauchen Unternehmen also, um erfolgreich eine Fabrik zu transformieren?

In unserem Industrienetzwerk »Im Sprint zur Fabrik 4.0« gemeinsam mit dem RKW Baden-Württemberg geben wir schnell umsetzbare, auf den Mittelstand zugeschnittene Vorgehensweisen und bewährte Hilfestellungen an teilnehmende Unternehmen weiter. Unsere Erkenntnisse aus der ersten Phase möchte ich im Folgenden mit Ihnen teilen.

Beyond the prototype – Erfolgsfaktoren und Herausforderungen einer erfolgreichen Implementierung KI-basierter Services in der Produktion

Services, die auf Künstlicher Intelligenz (KI) basieren, können die Resilienz von Fertigungsprozessen stärken, Produktions- und Arbeitsprozesse unterstützen, zur Qualitätssicherung beitragen und letztlich die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen stärken. Dennoch werden derzeit nur wenige industrielle KI-Anwendungen in der realen Umgebung eingesetzt.

Industrieunternehmen arbeiten erfolgreich an der Entwicklung, es gibt vielversprechende Proof-of-Concepts (PoC) und Pilotprojekte. ABER erfolgreich im operativen Betrieb eingesetzte industrielle KI-Anwendungen sind aktuell noch selten. Doch warum ist das so und wie kann die Implementierung KI-basierter Services in der Produktion erfolgreich gelingen? Zwei Fragen, auf die ich in meinem Beitrag näher eingehen möchte.

Smartes Shopfloor-Management: Erfolgsfaktoren für die Transformation

Smartes Shopfloor Management (SFM) ist eine vielversprechende Lösung für die digitale Transformation in der Fertigung. Mit smartem Shopfloor Management können Unternehmen ihre Wettbewerbsfähigkeit aufrechterhalten, flexibler auf Veränderungen reagieren und sind resilienter gegenüber Störungen, wie beispielsweise Lieferproblemen. Gleichzeitig bleibt die Philosophie des Shopfloor Management erhalten, Mitarbeitende der Fertigung und ihre Arbeit stehen im Mittelpunkt, Informationen werden zielgruppenspezifisch geteilt und der Problemlöseprozess wird intelligent unterstützt. Doch wie kann die Einführung eines smarten Shopfloor-Managements erfolgreich gelingen? Wie kann die Transformation gestaltet werden und was ist dabei zu beachten?

Mensch-KI-Schnittstellen: Der Erfolgsfaktor bei der Einführung von Künstlicher Intelligenz in der Produktion

Künstliche Intelligenz (KI)

Künstliche Intelligenz (KI)
Die Arbeitswelten der Zukunft werden entscheidend von der Entwicklung Künstlicher Intelligenz (KI) geprägt sein. Das Fraunhofer IAO verfolgt in seiner Forschungsarbeit das Ziel, KI-Anwendungen umzusetzen, denen die Menschen vertrauen und die sie akzeptieren.

Immer mehr Unternehmen arbeiten an der Einführung von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Produktion. Doch viele betriebliche Entscheider*innen sind sich unsicher, wie sie KI-Systeme in ihrer Produktion umsetzen sollen und welche Kompetenzen dabei benötigt werden. Sie unterschätzen zudem die Wichtigkeit von einfach bedienbaren Mensch-KI-Schnittstellen. Da der Mensch im Idealfall komplementär zu und kollaborativ mit KI-Systemen interagieren soll, ist Usability häufig der entscheidende Faktor für eine erfolgreiche KI-Einführung.

Warum das Physical Internet den Menschen wieder wichtiger machen wird

Logistik wird in Zukunft keine Branche mit konkurrierenden Einzelsystemen sein, sondern ein global vernetztes System miteinander verbundener Datenströme und Lieferwege. Die Grundlage dafür bietet das so genannte Physical Internet, das Daten- und Warenströme genauso integriert wie lokale und globale Netzwerke. Doch die schöne neue Logistikwelt schafft nicht nur Möglichkeiten, sondern auch neue Herausforderungen: Je weniger Bedeutung einzelne Transportnetze und Anbieter haben, desto stärker wird das Bedürfnis nach Qualitäten, die sich nicht nur technisch erzeugen lassen: Verlässlichkeit, Sicherheit und Vertrauen rücken für Kunden und Dienstleister gleichermaßen in den Mittelpunkt.

Industrie 4.0 ist nicht genug: Wege in die Produktionsorganisation der Zukunft

Aktuelle Studien attestieren Deutschland einen hohen Umsetzungsstand bei Lean Management. Schaut man etwas genauer hin, wird deutlich, dass sich der hohe Implementierungsstand maßgeblich auf Methoden und »Anfassbares« bezieht. Shopfloor-Boards, 5S-Markierungen und Kanban-Karten sind in deutschen Fabriken weitverbreitet. Doch wie sieht es mit kulturellen und organisatorischen Aspekten aus, die im Sinne des Lean Managements eigentlich mit dem o.g. einhergehen sollten? Eine passende Kultur im Umgang mit Fehlern und autonome (Gruppen-)Arbeit gelten zwar als entscheidende Erfolgsfaktoren – trotzdem werden sie meist nur stiefmütterlich umgesetzt und nachgehalten.

Arbeitswelt 4.0: Jetzt in der Corona-Krise arbeitet Ihr Unternehmen agil. Führen Sie den Schwung weiter!

First-Science-KIT: IAO-Blogreihe zum Corona Krisenmanagement
First-Science-KIT: Blogreihe zum Corona Krisenmanagement
Die Coronakrise fordert von uns allen ganz neue Herangehensweisen und Lösungen im beruflichen Miteinander. Das Fraunhofer IAO hat deshalb eine Blogreihe gestartet, mit der wir schnell anwendbare Praxistipps weitergeben, gut funktionierende Beispiele vorstellen und Lösungswege während und aus der Krise aufzeigen wollen.

Corona wirbelt die Gesellschaft und die Wirtschaft gehörig durcheinander. Lockdown und Quarantäne haben vielen Unternehmen die Kontrolle über die Gestaltung und Feinsteuerung der Arbeit entrissen. Notgedrungen ist auf einmal gelebte Realität, was bisher nur als die Zukunft der Arbeit im Raum stand. Die Unternehmen arbeiten agil! Sie mussten kurzfristig Abstandsregelungen und Mehrschichtsysteme improvisieren. Zwangsläufig haben viele Unternehmen auf Home-Office umgestellt und nutzen die technischen Möglichkeiten, von unterschiedlichen Orten gemeinsam zu arbeiten. Die Führungskraft ist fern, eine enge Anleitung und Kontrolle der Beschäftigten ist weder sinnvoll, noch durchführbar. Mit viel Eigeninitiative und Kreativität bewältigen die Betroffenen Arbeit, Kinderbetreuung, räumliche Enge und technische Herausforderungen. Weil eine lückenlose Erfassung fehlt, ist Vertrauensarbeitszeit gelebten Praxis in der Zusammenarbeit geworden.

Kann Ultraeffizienz den Widerspruch zwischen Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit lösen?

Was hat Eure Weihnachtsferien geprägt? Meine waren bestimmt von jeder Menge Meldungen über die Feuer in Australien, Diskussionen zur Klimadebatte und als Konsequenz die möglichen drastischen Einschnitte für unsere Wirtschaft (VW nur noch E-Autos, CO2-Abgabe, etc.). Wieder scheint Umwelt- und Klimaschutz gegen Wirtschaftlichkeit zu stehen. Doch diese Debatten greifen zu kurz: Wir müssen diesen Widerspruch lösen, wenn wir unsere Wirtschaft nachhaltig verändern wollen – und wir haben die Mittel dazu.