industrie 4.0 - Der Teufel steckt im Detail.
  • 07.02.2022
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  1. Vorwort
  2. Das Internet der Dinge
  3. Supply Chain Management in der Produktion
  4. Es gibt viel zu tun
  5. Fazit oder besser Ausblick

Der Teufel steckt im Detail. Wer kennt das nicht, das etwas eigentlich ganz gut aussieht, aber bei näherer oder detaillierter Betrachtung oder Nutzung erhebliche Mängel aufweist? Der Fehlerteufel und ähnlich folgenschwere Ursachen sind nicht selten der Ursprung für eine Verkettung von Umständen, die gerade in den Prozessen fertigender Unternehmen für Unterbrüche oder sogar den zeitweiligen Stillstand der Produktion verantwortlich zeichnen. 

Das ist glücklicherweise nicht die Regel, aber es kommt vor und sorgt dafür, dass in der Wertschöpfungskette Lücken entstehen oder schlimmstenfalls das Supply-Chain unbemerkt verändert. Während früher im Handwerk ein Produkt meistens von einer Person hergestellt wurde, stellt sich die heutige Produktion von Gütern als eine durchgehende Prozesskette dar, an der oft eine ganze Anzahl unterschiedlicher Firmen und in ihnen wiederum einzelne Fertigungsplätze beteiligt sind. Folglich eine Vielzahl von Möglichkeiten, eine bestehende Prozesskette so zu verändern, das sich dies ungünstig auf die Fertigung auswirkt. Während die Kommunikation der Unternehmen dank ausgereifter Supply-Chain-Software immer besser funktioniert, hapert es innerhalb der Betriebe an einem funktionierenden Netzwerk, das die verschiedenen Produktionsbereiche miteinander verbindet. Im Prinzip ein logischer Schritt, der jedoch aus verschiedenen Gründen ungern in Angriff genommen wird. Nicht wenige der Verantwortlichen in den Unternehmen schrecken vor der Komplexität der Aufgabe zurück und fürchten eine nicht mehr zu überblickende Verästelung der einzelnen Fertigungsschritte und damit eine unkontrollierbare Erhöhung der Fehlerrate. In der Studie einer Stuttgarter Managementberatung gaben mehr als 70 Firmen aus Deutschland, der Schweiz und Österreich an, sich mit den verschiedenen Supply-Chain-Strategien zu beschäftigen, diese sogar in die Organisationsstruktur integriert zu haben, sie aber dennoch nicht zu leben. Es ist verständlicherweise schwierig, den kontinuierlichen Prozess der Verbesserung mittels internem Ideen-Management durch eine diskontinuierliche Innovation wie „Industrie 4.0“ zu ersetzen beziehungsweise diese gleichbedeutend zu nutzen.

Das Internet der Dinge

Wearables sind ein Trend der Zeit, der längst in der Öffentlichkeit angekommen ist. Computer kommunizieren und verarbeiten Daten nicht mehr auf direkten Befehl oder eine zuvor eingestellte Automatik, sondern aufgrund bestimmter Vorgänge und Einflüsse, die mittels verschiedener Sensoren erfasst werden. Der vernetzte Kühlschrank wie auch die über das Internet zu steuernde Waschmaschine sind solche bekannten Beispiele für den Begriff des Internets der Dinge.

Natürlich funktioniert dies nicht nur etwa als Fitnessuhr am Handgelenk von Sporttreibenden, sondern ebenso als Bestandteil von Fertigungsmaschinen. Wie gut, zeigt sich am Beispiel einer Möbelbaufirma, die bereits im Jahr 2013 ihre Produktion auf ein vollständig vernetztes Steuerungssystem umstellte. Das Unternehmen baute die gesamte interne Wertschöpfungskette auf eine vernetzte Produktion um, was in der Folge dazu führte, das sich die Rüstzeiten innerhalb der Fertigungsschritte auf ein Minimum reduzierten, wodurch sich wiederum erheblich schnellere Fertigungszeiten ergaben. Das Ergebnis war und ist, das der Hersteller seinen Kunden Lieferzeiten bieten kann, die rund 3 Wochen unter der der Konkurrenz liegen und dies bei 48 Millionen Varianten, die der Möbelfabrikant in seinem Sortiment führt. 

Zugegeben, der hier erwähnte Hersteller hat im Zuge einer Übernahme und einer so oder so fällig werdenden Re-Investierung die gesamte Produktion neu aufgestellt, angefangen vom Lager über die Produktion bis hin zum Versand und hat hierbei die technischen Möglichkeiten genutzt, die ihm eine Kombination aus Hard- und Software bietet. Der Erfolg gibt ihm Recht. Natürlich können und wollen die meisten Unternehmen nicht gleichzeitig ihren gesamten Maschinenpark austauschen, es bestehen jedoch genügend Lösungen, um „Industrie 4.0“ Schrittweise zu integrieren. 

Supply Chain Management in der Produktion

Sicher gehen die meisten verantwortlichen Mitarbeiter eines Unternehmens davon aus, ihrer Aufgabe gerecht zu werden und ihren Maschinenpark für modern oder zumindest für zweckmäßig zu halten. Ein computergesteuertes Bearbeitungszentrum genauso wie eine CNC-Fräse bleiben als Beispiele  aber trotzdem Maschinen, die einen relativ engen Spielraum in Bezug auf die weiteren Möglichkeiten besitzen. Obwohl hier in der Hardware bereits ein enorm hoher Automatisierungs- und Steuerungsgrad besteht, ist die Hardware im Prinzip durch die reine Fertigungssteuerung über die Software unterfordert. Die Integration des SCM in die Maschinensteuerung bietet eine ganze Reihe von Vorteilen. So entfallen durch ein übergreifend funktionierendes SCM mehrere manuell auszuführende Fertigungsschritte und das SCM verbindet in Echtzeit alle mit der Produktion beschäftigten Bereiche. So etwa das Lager zur Bereitstellung der Losgrößen, den internen Fuhrpark für den Transport genauso wie den Versand. Dabei sorgt die Vernetzung nicht nur für eine Verkürzung der Nebenzeiten innerhalb der Fertigung, sondern für eine besser eingestellte Materialwirtschaft sowohl im Bereich der Produktionsgüter wie auch der Betriebsmittel. Ein weiterer Schritt ist die Einbindung von Software aus der „Cloud“ und wiederum ist es die Bereitstellung von Daten in Echtzeit, die mittels einer Cloud-Lösung, im Besonderen aus dem Bereich der Lagerverwaltung, für eine Verbesserung der Wertschöpfungskette sorgt. Die auf einem externen Server arbeitende Lagerbestandssoftware bietet nicht nur dem eigenen Unternehmen einen Überblick über verschiedene Lagerstandorte und den dort vorhandenen Mengen an Gütern, sondern ist gleichermaßen interaktiver Informationspunkt für Lieferanten und Kunden, die hier verschiedene Parameter einstellen können, die ihren Anteil aus der Wertschöpfungskette ausmachen. Dies kann wiederum den Fertigungsprozess im eigenen Unternehmen beeinflussen und je nachdem etwa die Produktionsreihenfolge verändern oder die Verlagerung der Fertigung von einer Maschine auf die andere, wenn deren Auslastung nicht das Optimum erreicht. Das wichtigste Kriterium hierbei ist die Bereitstellung der Daten in Echtzeit, was mit heutigen Breitband-Internetverbindungen kein Problem darstellt. Dazu gehört aber ebenso das Vertrauen der Unternehmensführung in die „Abstimmungsfähigkeit“ der Software zur Maschinensteuerung.

Es gibt viel zu tun

Die International Data Corporation, ein amerikanisches Beratungsunternehmen aus der Informationstechnologie, schätzt die Kosten für die Umrüstung von Fertigungsunternehmen auf IoT-Systeme (Internet of Things) bis zum Jahr 2018 weltweit auf etwa 746 Milliarden US-Dollar. In den ersten Schritten werden Komponenten und Maschinen mit Sensoren, Aktoren, maschinennaher Software und Netzwerkzugängen ausgerüstet. Der zweite Schritt ist die Vernetzung mittels einer entsprechenden Infrastruktur aus Plattformen, Cloud-Anwendungen, Kommunikationsdiensten sowie vertikaler und analytischer Software-Applikationen. Industrieproduktion und Logistik, sowohl Retail- und Warenwirtschaft wie Intra- und Außenlogistik, werden sich nahtlos vernetzen und so in der Wertschöpfungskette all die kleinen Fehler und „Unebenheiten“ eliminieren, die sich in einer Prozesskette einschleichen können. Wenn ein Fehler nicht oder nicht sofort zu beheben ist, besitzt das System immer noch einen Plan B, denn das ist ein weiterer Vorteil des Internet of Things. Das Internet vergisst nie. Jedes nur mögliche Szenario wird ausgewertet, analysiert und bietet eine mögliche Grundlage für neue Prozesswege. 

Fazit oder besser Ausblick

Industrie 4.0 hat bereits begonnen, das industrielle Umfeld grundlegend zu verändern und dies betrifft wirklich jeden Bereich von der Produktion selbst über die Dienstleistung bis zur Administration. Führungskräfte werden eine neue Betrachtungsweise zu den Aufträgen und Aufgaben ihrer Mitarbeiter haben genauso wie diese neue internetbasierte Anwendungen nutzen, um etwa Produkte zu gestalten oder zu entwickeln. 

Wie so oft wird auch in Industrie 4.0 dasjenige Unternehmen im Vorteil sein, das sich möglichst frühzeitig mit der Implementierung der Anwendungen in den Fertigungsprozess beschäftigt. Denn das die „Dinge“ miteinander schneller und zuverlässiger kommunizieren können als über die Zwischenstation Mensch, wurde in einigen Industriebereichen erfolgreich bewiesen.


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