Digitale Transformation in der Produktion – Fertigung 4.0 in sieben Schritten starten

Mit der Industrie 4.0 hat das digitale Zeitalter auch in der Produktion Einzug gehalten. Mit dem Internet können ganz neue Möglichkeiten der Ressourceneffizienz erschlossen und Wege Wege hin zu nachhaltigem Wirtschaften beschritten werden. Nun bietet sich die Chance für Unternehmen, zukunftsweisende Technologien in großer Zahl für höhere Produktivität und mehr Wettbewerbsfähigkeit zu nutzen. Diese Optionen müssen gesichtet, analysiert und erfolgreich umgesetzt werden. Damit stellt sich die Frage, wie kann die digitale Transformation gelingen? 

Sieben Schritte für die digitale Transformation

1. Eine klare Strategie festlegen

Zunächst muss geklärt werden, in welche Richtung der digitale Zug für das Unternehmen zukünftig fahren soll. Dazu müssen die entscheidenden Weichen gestellt werden. Alle an diesem Prozess Beteiligten müssen das gleiche Verständnis über die digitale Transformation haben.

Wenn noch nicht klar ist, welches Produkt zukünftig am Markt angeboten werden soll, empfiehlt sich ein systematischer Prozess, um die neuen Ziele und Wege zu ermitteln – zum Beispiel durch das FORCAM Process Playbook oder durch die Methodik des Design Thinking.

Das FORCAM Process Playbook ist eine systematische Hilfe bei der Analyse und Strukturierung von Unternehmensprozessen entlang der Wertschöpfungskette. Ziel ist es, Prozesse zu verbessern und so Effizienz, Flexibilität und Nachhaltigkeit zu steigern.

Das FORCAM Playbook bietet die Möglichkeit:

• Kundenprozesse mit kompatiblen Produkten und konkreten Use Cases abzustimmen
• FORCAM und ENISCO Komponenten und Produktlösung(en) zu integrieren
• Schulungen für die digitale Befähigung der Mitarbeiter eines Unternehmens durchzuführen und
• gemeinsam innovative und intuitive Smart Factory Lösungen zu entwickeln

Die Design Thinking Methode eignet sich ideal bei einer systematischen Herangehensweise an ein komplexes Problem. Das Design Thinking stellt die Frage nach den Nutzerwünschen und -bedürfnissen in den Vordergrund. Beim Design Thinking versetzt man sich in die Rolle des Nutzers bzw. Endanwenders. Durch Feedback vom Anwender kann somit ein breit gefächertes Lösungsspektrum bezüglich der ursprünglichen Problemstellung schnell gefunden werden.

2. Bestandsaufnahme machen

Damit Lücken gefunden und geschlossen werden, ist zunächst eine Bestandsaufnahme des Ist-Zustandes zu erstellen. Es geht um die Faktoren Technik, Mensch und Organisation.

Beim Faktor Mensch gilt es herauszufinden, inwieweit die Mitarbeiter über die nötigen Kenntnisse und Fertigkeiten verfügen, die digitale Transformation mitzugestalten und umzusetzen. Die Aufgaben, die hier anfallen, müssen so verteilt werden, dass sie den Fähigkeiten und Stärken des jeweiligen Mitarbeiters entsprechen.

Die Organisation muss auf ihre agilen Fähigkeiten und die damit einhergehenden Reaktionen auf Veränderungen geprüft werden. Die Basis hierzu ist es zu analysieren, wie weit die technischen Geräte und die Prozesse bereits untereinander vernetzt sind. Es muss geschaut werden, wo die Produktion Nachholbedarf in Sachen Digitalisierung hat und wie man den Transformationsprozess in dieser Richtung unterstützen kann.

3. Roadmap erstellen

In den beiden vorigen Schritten wurde ein konkretes Ziel festgelegt. Die Roadmap zeigt nun an, welche Haupt- und Unteraufgaben auf dem Weg zum Ziel zu erledigen sind. Meilensteine werden ebenfalls in der Roadmap festgelegt. Damit hat das Unternehmen einen konkreten, wegweisenden Überblick über die korrekte Ressourcen- sowie Aufgabenverteilung. Wie bei einem Puzzle, das nach und nach zusammengefügt wird, ergibt sich ein immer konkreter werdendes Bild mit den jeweiligen Handlungsfeldern auf dem Weg Fertigung 4.0.

4. Passende Technologie auswählen

In Schritt 1 wurden Methoden beschrieben, mit deren Hilfe aus Nutzersicht bereits konkrete Hinweise auf die zukünftige technologische Ausrichtung gegeben werden. Damit ist ein großer Schritt hin zur Fertigung 4.0 bereits getan. Nun gilt es, auf dem Markt die technologischen Lösungen auszusuchen und einzusetzen, die dem Industrieunternehmen bei der digitalen Transformation behilflich sind.

Tipp: Mit der Konnektivitätslösung EDGE CONNECT werden auch alte Bestandsmaschinen digital nachgerüstet. Die Notwendigkeit, in neue Maschinen zu investieren, entfällt. Die Daten dieser sogenannten Brownfield-Maschinen können in Lösungen wie MES LITE oder MES FLEX für Echtzeitanalysen genutzt werden, um Ressourceneffizienz und Produktivität weiter zu steigern. Für teil- oder vollautomatisierte Fertigungstypen ist E-MES die beste praxiserprobte Lösung.

Beispiel Handarbeitsplatz: Ein Mitarbeiter in der Montage benötigt beide Hände für seine Arbeit, um beispielsweise eine Arbeit mit einem herkömmlichen Handscanner zu erledigen. Mithilfe neuer Technologien, vernetzt über EDGE CONNECT,  kann er durch Gesten-, Sprach- sowie Blicksteuerung bei seiner Arbeit unterstützt werden und so effizienter arbeiten. Denkbar sind hier ein smarter Handschuh, der einen Scanner enthält und eine smarte Brille, die ihm im Display bestimmte Daten anzeigt.

In Schritt 1 wurden Methoden beschrieben, mit deren Hilfe aus Nutzersicht bereits konkrete Hinweise auf die zukünftige technologische Ausrichtung gegeben werden. Damit ist ein großer Schritt hin zur Fertigung 4.0 bereits getan. Nun gilt es, auf dem Markt die technologischen Lösungen auszusuchen und einzusetzen, die dem Industrieunternehmen bei der digitalen Transformation behilflich sind.

Tipp: Mit der Konnektivitätslösung EDGE CONNECT werden auch alte Bestandsmaschinen digital nachgerüstet. Die Notwendigkeit, in neue Maschinen zu investieren, entfällt. Die Daten dieser sogenannten Brownfield-Maschinen können in Lösungen wie MES LITE oder MES FLEX für Echtzeitanalysen genutzt werden, um Ressourceneffizienz und Produktivität weiter zu steigern. Für teil- oder vollautomatisierte Fertigungstypen ist E-MES die beste praxiserprobte Lösung.

Beispiel Handarbeitsplatz: Ein Mitarbeiter in der Montage benötigt beide Hände für seine Arbeit, um beispielsweise eine Arbeit mit einem herkömmlichen Handscanner zu erledigen. Mithilfe neuer Technologien, vernetzt über EDGE CONNECT, kann er durch Gesten-, Sprach- sowie Blicksteuerung bei seiner Arbeit unterstützt werden und so effizienter arbeiten. Denkbar sind hier ein smarter Handschuh, der einen Scanner enthält und eine smarte Brille, die ihm im Display bestimmte Daten anzeigt.

5. Prototyp erstellen

Mit einem ersten Prototyp des zukünftigen Produkts lässt man die Planungsprototypen aus der Strategiephase hinter sich. In dieser Phase steht die Funktionalität des Produktes im Vordergrund. Jetzt gilt es, einem bestimmten Personenkreis den Prototypen zum Testen zur Verfügung zu stellen. In dieser Phase ist es extrem wichtig, von den testenden Personen  so früh wie möglich Feedback einzuholen, um dieses in das Produkt mit einfließen zu lassen. So entwickelt sich das Produkt nach und nach zu einem kundentauglichen Endprodukt. Ein weiterer Vorteil des Prototyps ist es, potenziellen Investoren aufzuzeigen, dass sich ihre Investition gelohnt hat und das Produkt auf dem richtigen Weg ist.

6. Pilot-Fertigung starten

Jetzt kommt die entscheidende Phase, in der das Produkt in Fertigung geht. Gestartet wird zunächst mit einem Piloten, um alle Systeme und Abläufe testen zu können. Die Produktionsteams müssen entscheiden, welche technischen Systeme miteinander am besten harmonieren und kommunizieren. Sind die benötigten Technologien bestimmt und integriert, müssen die Prozesse mit den entsprechenden Projektplänen und den dazugehörigen Milestones in Einklang gebracht werden. In der fertigenden Industrie ist der Gesamtprozess entscheidend: Alle Abläufe, Auftrags- und Materialflüsse sollten daher im Vorhinein simuliert und durchgespielt werden – insbesondere auch kritische Situationen und Alarmierungskaskaden. So wird sichergestellt, dass alle Teams in der späteren echten Produktion rechtzeitig einschreiten und angemessen reagieren können.

7. Serienproduktion starten

Im finalen Schritt wird schließlich mit dem neu integrierten Fertigung 4.0-Prozess gestartet und das neue Produkt lokal oder global an den Markt gebracht. Sind alle Strategien und Pläne fixiert und sind alle Abläufe im Vorhinein getestet, handelt es sich bei dem „Go-live“ der Fertigung 4.0 vor allem um die logistische Herausforderung, vom Kleinen zum Großen zu skalieren.