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.

Ausgangssituation klären: Wo stehen wir?

Im Folgenden möchte ich die Erkenntnisse zu dieser Herausforderung aus unserem Industrienetzwerk »Im Sprint zur Fabrik 4.0« aufzeigen. Gemeinsam mit dem RKW Baden-Württemberg geben wir darin schnell umsetzbare, auf den Mittelstand zugeschnittene Vorgehensweisen und bewährte Hilfestellungen an teilnehmende Unternehmen weiter (siehe Leselinks).

Um den Weg zur Produktion 4.0 erfolgreich zu ebnen, muss ein Unternehmen zunächst die Potenziale und die damit verbundenen Chancen von Industrie 4.0 kennen und die komplexen Anforderungen der Märkte begreifen. Aber vor allem muss es ein Bewusstsein dafür haben, wo es selbst in Sachen Digitalisierung steht und wo es in Zukunft hinwill. Als sehr guter Einstieg in das Thema hat sich daher aus meiner Sicht eine ausführliche und umfängliche Bestandsaufnahme zusammen mit einer Zielbildentwicklung bewährt (siehe Blogbeitrag vom 31.08.22 in den Leselinks). Auf Grundlage einer von uns bei Ihnen vor Ort angefertigten, umfassenden Informationsfluss- und erweiterten Wertstromanalyse kann der spezifische Reifegrad Ihres Unternehmens identifiziert werden. Gemeinsam mit den Mitarbeitenden eines Unternehmens können damit externe Trends und interne Herausforderungen diskutiert und in einem gemeinsamen Zielbild konkrete Stoßrichtungen festgehalten werden.

Assessment mit Reifegradeinstufung: Wo wollen wir hin?

Grundstein für die konkreten Maßnahmen ist die Reifegradeinstufung. Sie dient als Orientierungshilfe, bis zu welchem Grad Lean Management und Industrie 4.0-Themen im Unternehmen bereits umgesetzt wurden (Natürlich sollte hierbei auch Optimierungspotenzial herausgearbeitet werden). Das Reifegradmodell selbst ist in ein von uns entwickeltes, umfassendes und »schlankes« Assessmentkonzept eingebettet. Es umfasst die Bereiche Strategie, Prozesse und Wertstrom, Organisation, Methoden und Tools sowie Personal. In diesen Bereichen werden in einem zweistufigen Prozess zuerst verschiedene Teilbereiche mit Fertigkeitsstufen zwischen 1 und 4 bewertet, um im nächsten Schritt einen klaren Migrationspfad in den einzelnen Teilbereichen hin zu Industrie 4.0 aufzuzeigen. Somit werden zum einen umfassende Informationen zur Reifegradeinstufung systematisch erfasst und analysiert. Zum anderen greift es anschließend Visionen rund um Industrie 4.0 auf und generiert realisierbare sowie individuelle Entwicklungsstufen für das jeweilige Unternehmen. Wichtig ist hier, dass nicht jedes Unternehmen in allen Bereichen bzw. Teilbereichen spitze sein muss. Nicht jedes Unternehmen muss also beispielsweise im Teilbereich »Einsatz von Kennzahlen« besonders herausragend sein, dafür aber im Teilbereich »Transparenz der Materialflüsse« umso mehr. Dies hängt immer von den jeweiligen Bedarfen der Kundschaft und Marktanforderungen ab.

User Stories ableiten, die auf Gesamtziel einzahlen

Nach dem Reifegradmodell ist der nächste wichtige Schritt, daraus Handlungsfelder abzuleiten. Hier lassen sich häufig Cluster aus den Defiziten der Reifegradbewertung und der Wertstromanalyse erzeugen. Beispielweise zeigt sich, dass viele Medienbrüche im Auftragseingang oder hohe Liegezeiten innerhalb der Auftragsabwicklung zu ständigen Problemen und langen Durchlaufzeiten führen. Diese Cluster nennen wir Handlungsfelder, aus welchen anschließend Anwendungsfälle systematisch abgeleitet werden. Diese sollten nutzungsgerecht gestaltet werden, um den späteren Einsatz im Unternehmen zu erleichtern. Diese Anwendungsfälle werden anschließend innerhalb einer Erstbewertung evaluiert und priorisiert. Dies geschieht in interdisziplinären Workshop, bei denen die Anwenderinnen und Anwender gemeinsam mit Expertinnen und Experten die gesammelten Anwendungsfälle diskutieren und bewerten.

Darauffolgend werden die Top-Anwendungsfälle in Form von »User Stories« detailliert erarbeitet, in Form von kleinen Scribbles und konkreten Szenen, die zeigen, wie die spätere Lösung konkret eingesetzt werden soll und von wem, und damit die Voraussetzung für deren Umsetzung definiert. Am Beispiel der vielen Medienbrüche im Auftragseingang wird hier beispielweise in konkreten Szenen beschrieben, wie der Mitarbeitende in Zukunft einen Auftrag anlegt und welche Systeme oder welches neue System dafür genutzt wird. In einer Detailbewertung wird jede einzelne User Story auf ihre Bedeutung und ihren quantitativen und qualitativen Nutzen geprüft und anschließend im Gesamtzusammenhang eingeordnet.

Abschließend werden der Ziel-Wertstrom, eine Umsetzungs-Roadmap und mögliche Migrationspfade gemeinsam definiert. Ebenso werden notwendige organisationale und prozessuale Anpassungen identifiziert und geplant. Falls gewünscht, unterstützen wir Sie bei der Auswahl eines Realisierungsunternehmens und begleiten die Umsetzung entlang der definierten Roadmap.

Ein erprobtes Vorgehen, das immer neue Anwendungsfälle produziert

Dieses Vorgehen haben wir bereits mehrmals mit Unternehmen aus der Industrie in unserem Produktionsassessment 4.0 umgesetzt. Zuletzt haben wir einen Ausschnitt dazu in unserem Industrienetzwerk »Im Sprint zur Fabrik 4.0« bearbeitet. Es ist immer wieder faszinierend zu sehen, welche Anwendungsfälle am Ende bei den Unternehmen herauskommen und welche neuen Impulse jeweils durch die Workshops erzeugt werden. Gerade durch die systematische Bewertung zeigt sich häufig, dass die manchmal auf den ersten Blick gar nicht so bedeutend erscheinenden Anwendungsfälle als die mit dem größten Potenzial entpuppen. In unserem Industrienetzwerk hat sich beispielsweise schon gezeigt, dass der Anwendungsfall »Frühzeitige Kommunikation und Kollaboration zwischen Entwicklung und anderen Abteilungen« zu einem der Top-Use-Cases wurde, den aber viele Unternehmen bei der ersten Betrachtung eher nicht so weit oben gesehen hätten.

Wenn Sie noch mehr darüber erfahren möchten, was wir in unserer ersten Netzwerkphase an Erkenntnissen gewonnen haben und wie es ab Dezember in der zweiten Phase weitergeht, dann freue ich mich, wenn Sie an unserer Infoveranstaltung am 20.10.2022 teilnehmen. Mehr Infos dazu finden Sie in den Leselinks.

Ich freue mich, wenn sie mit mir in die Diskussion über Produktion 4.0 einsteigen und mir Ihre bisherigen Erfahrungen und Vorgehensweisen wiedergeben. Bitte zögern Sie auch nicht bezüglich offener Fragen Kontakt aufzunehmen.

Leselinks:

Johannes Wimmer

Johannes Wimmer

Johannes Wimmer ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IAO. Besonders viel befasst er sich mit den Themebereichen Industrie 4.0, Digitalisierung und Künstliche Intelligenz (KI). Außerdem ist er Leiter der Demonstratorenwelt im »Future Work Lab« am Fraunhofer IAO in Stuttgart.

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