Herausforderung Industrie 4.0 – Digitalisierung in der Industrie am Beispiel von Joachim Richter Systeme und Maschinen

Was Industrie 4.0 bedeutet und welche Schritte jedes Unternehmen durchlaufen muss

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Wer heutzutage durch eine Zeitschrift aus der Automobilbranche blättert, könnte meinen, dass er in Wahrheit ein Computermagazin in den Händen hält. Das ist wenig überraschend, denn bei kaum einer anderen Branche ist die Digitalisierung so weit vorangeschritten, wie in der Automobilindustrie. Große Datenmengen werden in Echtzeit ausgewertet und helfen bei der Bedarfsplanung (etwa welche Bauteile in einem Lager oder einer Produktionsstätte vorrätig sein müssen) und auch bei der gezielteren Kundenansprache. Die Digitalisierung macht gar den Aufbau neuer Geschäftsmodelle möglich. Beispiele sind das Peer-to-Peer Carsharing oder Angebote für intermodales Reisen. Abseits von dem was die Kunden mitbekommen ist Industrie 4.0 wichtig für die Betriebe, um die Produkte intelligent zu fertigen.

Industrie 4.0 – Definition und Merkmale

Die zunehmende Digitalisierung in der Industrie wird oft auch Industrie 4.0 genannt. Doch was bedeutet das genau? Gemeint ist damit die Digitalisierung und Vernetzung aller Geräte, Netze und Funktionen in der Industrie. Ziel dabei ist letztlich immer die Optimierung von Abläufen, die in der Regel mit einem Zeit- und Kostenersparnis einhergeht und damit auch mehr Gewinne generiert. Aber auch die Eröffnung ganz neuer Geschäftsmodelle und die gezieltere Ansprache von Kunden wird damit möglich. Industrie 4.0 bietet also viel Potenzial und gewinnt dadurch auch immer mehr an Bedeutung. Dennoch sind bei weitem noch nicht alle Industriezweige in der Digitalisierung angekommen und selbst die Branchen, die digitale Prozesse vergleichsweise häufig nutzen, sind noch lange nicht am Ziel. Doch welche Merkmale macht die Digitalisierung aus und wo besteht in den einzelnen Branchen noch Handlungsbedarf?

Als erstes, vielleicht wichtigstes, Merkmal der Industrie 4.0 ist die aufeinander aufbauende Integration von Wertschöpfungsnetzwerken zu nennen. Bisher besteht noch keine Vernetzung zwischen den Teilnehmern der Wertschöpfungskette, alle arbeiten unabhängig voneinander. Würde das geändert werden, gäbe es einheitliche Systeme und damit wäre auch eine bessere Planung für alle Teilnehmer der Wertschöpfungskette möglich. Ein Beispiel wäre die industrielle Produktion: Bisher liefert Logistiker A Rohstoffe des Rohstofflieferanten an Produktionswerk A. Im Produktionswerk A werden die Rohstoffe weiter verarbeitet und im Anschluss, unter Zuhilfenahme eines Logistikers B, an Produktionswerk B überbracht. Dieser verarbeitet die Halbzeuge des Produktionswerks B und vieler anderer Lieferanten zu einem fertigen Produkt. Dieses fertige Produkt wird von einem oder vielen Kunden genutzt. Während der Nutzung können weitere Instanzen wie Wartung und Instandhaltung in sogenannten After Sales Services an der Wertschöpfungskette beteiligt sein. Um all diese Instanzen zu einem Wertschöpfungsnetzwerk zu verbinden, müssen diese in einer einheitlichen durchgängigen technischen Lösung vereint werden. Dadurch würden alle bisher unabhängigen Teilnehmer ihre Informationen in einheitlichen Systemen verarbeiten, auf die alle Teilnehmer des Netzwerkes Zugriff hätten. So könnte Produktionswerk B beispielsweise seinen Bedarf genauer planen. Logistiker A würde sich automatisch den Informationen von Produktionswerk B anpassen und seine Routen dementsprechend planen, um Leerfahrten und unnötige Bestände zu reduzieren. Durch ein solches Wertschöpfungsnetzwerk würden gleich drei Vorteile entstehen: die Effizienz und Flexibilität würden erhöht, während die Verschwendung reduziert werden würde.

Hat sich ein solches Wertschöpfungsnetzwerk erst einmal etabliert, ergeben sich viele weitere Vorteile, die die Industrie 4.0 auszeichnen. Dazu gehören der digitale Datenaustausch mit Zulieferern und Kunden, der dazu führt, dass nicht auf Lager, sondern just in time nach individuellen Kundenwünschen gefertigt wird. Auch die Produktionsprozesse sind dann zeitlich optimiert und insgesamt flexibler. Eine sensorbasierte Produktverfolgung würde die Möglichkeit bieten, durch rechtzeitige Wartungsarbeiten den Service gegenüber den Kunden zu optimieren. Die Digitalisierung würde außerdem eine Vernetzung von Customer-Relationship-Management-Systemen (CRM) mit der Entwicklungs- und Produktionsplanung ermöglichen. Auch die anfallenden Daten können gesammelt werden, um daraus neue Service- und Dienstleistungsangebote für die Kunden abzuleiten. Im Zeitalter der Digitalisierung werden außerdem die Social-Media-Plattformen immer wichtiger, um Kunden an die Marke zu binden oder neue Kunden zu gewinnen. Um all diese Ziele zu erreichen, sind eine breite digitale Qualifizierung der Mitarbeiter und eine Unternehmenskultur, die digitale Innovationen zulässt, natürlich unerlässlich.

Industrie 4.0 Maschinen vernetzen und Produktionsabläufe digitalisieren

Der Weg zur Industrie 4.0

Bis es so weit ist, ist es für viele Unternehmen noch ein weiter Weg. Die Digitalisierung kommt auch nicht für jedes Unternehmen in Frage. Die Implementierung der Industrie 4.0-Philosophie ist tatsächlich nur für den Mittelstand von Bedeutung. Diese Gruppe macht etwa 13 % mittelständischer Unternehmen aus. Letztlich muss sich jeder Unternehmer selber fragen, welche Komponenten der digitalen Infrastruktur gebraucht werden. Dadurch wird auch der Weg eines jeden Unternehmens zur Industrie 4.0 ein sehr individueller werden. Dennoch eint alle Unternehmen drei wesentliche Schritte auf dem Weg zur Digitalisierung: Am Anfang steht die Analyse des Einflusses digitaler Technologien auf die Industrie. Diese Analyse wird dann mit der aktuellen Position des eigenen Unternehmens abgeglichen, um im Anschluss eine Umsetzungslandkarte zu entwickeln.

Wie auch immer die individuelle Industrie 4.0-Strategie der einzelnen Unternehmen aussieht – es gibt drei Schritte, die alle Unternehmen für sich umsetzen können. Beim ersten Schritt erhalten alle Produkte und Produktionsmittel eine eindeutige ID und damit einen unverwechselbaren Namen. Dies kann zum Beispiel über einen Barcode umgesetzt werden. Erst durch die ID wird eine Digitalisierung und Vernetzung der Wertschöpfung und damit der Kernprozesse möglich. So können Daten erhoben werden und eine vollständige digitale Eigenbeschreibung von Produkten und Produktbestandteilen kann erfolgen. Dadurch haben Unternehmen auch einen Überblick über die genauen Bestände und Liefermöglichkeiten. Im zweiten Schritt sollte der aktuelle Zustand von Produkten und Produktionsmitteln erhoben werden. Dafür gilt es, alle anfallenden Prozess- und Sensordaten entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu messen. Falls nötig, müssen Sensoren an multiplen Messpunkten entlang der Fertigung und den Produkten nachgerüstet werden, um ein möglichst umfassendes Bild zu erhalten. Sie werden feststellen, dass die Messdaten eine Verbesserung der Durchlaufzeiten, höhere Produktqualität und eine Senkung der Prozesskosten ermöglichen. Im dritten und letzten Schritt geht es vor allem ums Vernetzen und Analysieren. Eindeutig identifizierte Produkte werden mit ihrer digitalen Eigenbeschreibung, den Produktionsmitteln sowie den anfallenden Prozess- und Sensordaten versehen und die unterschiedlichen Datenquellen werden verknüpft. Eine Vernetzung sowie das Speichern, Kombinieren und Analysieren von Daten ist allerdings nur möglich, wenn die hierzu notwendigen Kommunikations- und IT-Infrastrukturen vorhanden sind. Natürlich muss das Ganze in Echtzeit ablaufen, damit es wirklich effektiv ist. Sind diese Schritte aber erst einmal durchgesetzt und funktionieren einwandfrei, werden alle Betriebsabläufe flexibler und effektiver.

Das Beispiel Joachim Richter Systeme und Maschinen

Das Unternehmen Joachim Richter Systeme und Maschinen ist allein durch seine Produkte schon lange Teil der Industrie 4.0. Der Sondermaschinenbauer stellt unter anderem Markiersysteme her und vertreibt diese. Markiermaschinen markieren Produkte und machen sie damit individuell und unverwechselbar. Dadurch wird die Rückverfolgung und die Fälschungssicherheit des Produktes sichergestellt. Die Markiermaschinen unterstützen die Kunden – in aller Regel Unternehmen – also bei Schritt eins auf dem Weg zur Industrie 4.0: Dem Produkt eine eigene ID geben und dadurch eine Digitalisierung und Vernetzung der Wertschöpfung und damit der Kernprozesse möglich machen.

Neben Joachim Richter Systeme und Maschinen gibt es viele weitere Unternehmen, die den Schritt in die Industrie 4.0 wagen wollen oder zumindest zum Teil schon gewagt haben. Allgemein gibt es aber auf dem Weg dorthin noch viel zu tun: Zum einen müssen Industriestandards definiert werden, zum anderen sollten noch offene Fragen im Bereich der Datensicherheit beantwortet werden. Auch eine zukunftsfeste Qualifizierung der Mitarbeiter ist eine Herausforderung, die gemeistert werden muss. Hier könnten die Politik und Industrieverbände wichtige Unterstützung leisten.

Der Beitrag ist in Zusammenarbeit mit Joachim Richter Systeme und Maschinen und MoreThanDigital.info erschienen

Quellen:

https://www.strategyand.pwc.com/media/file/Industrie-4-0.pdf
http://www.fh-mittelstand.de/fileadmin/pdf/Schriftenreihe/Heft_8.pdf
http://bdi.eu/media/user_upload/Digitale_Transformation.pdf
http://www.pwc.de/de/digitale-transformation/digitalisierung-revolutioniert-die-industrie.html
http://www.i40-magazin.de/allgemein/herausforderungen-der-digitalisierung-im-zusammenspiel-mensch-technik-wirtschaft/
https://www.ebnerstolz.de/de/Industrie-4.0-Chance-und-Herausforderung-fuer-die-deutsche-Industrie-90472.html
http://library.fes.de/pdf-files/wiso/12277.pdf
https://wiki.induux.de/Industrie_4.0

Gründer von MoreThanDigital.info und 11-facher Serien-Unternehmer seit er 13 Jahre alt ist. Als Gründer von 361consult, helm361, digitalPOS und weiterer Projekte schlägt sein Herz für Innovation und Disruption. Als Berater und Advisor hilft er Firmen, Regierungen sowie Organisationen in der Digitalisierung. Regelmässig ist er weltweit als Keynote Speaker unterwegs, um möglichst viele für Innovation und digitale Transformation zu begeistern und um aufzuklären.

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