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Wie begeistert man Unternehmen für Industrie 4.0?

December 10, 2020

Wie begeistert man Unternehmen für Industrie 4.0?

Die vierte industrielle Revolution ist endgültig da. Der Begriff Industrie 4.0 tauchte erstmals 2011 auf und ist seit fast einem Jahrzehnt im Vokabular der Fertigungsindustrie fest verankert.

Die Vorreiter aus unterschiedlichen Branchen, darunter Klein-, Mittelstand- und Großunternehmen, haben die Führung übernommen und sich die Vorteile dieser neuen Revolution zu eigen gemacht, um der Welt aufzuzeigen, welche Erfolge damit möglich sind. Die Hauptvorteile der Industrie 4.0 bieten unter anderem:

  • Eine unternehmenskulturelle Neuausrichtung: die Zusammenarbeit der Mitarbeiter, ihre Arbeitsweise und Kundenbetreuung
  • Verbesserte Produktionsmetriken: Qualität, Durchsatz, verringerter Ausschuss, verbesserte Maschinenverfügbarkeit sowie Rückverfolgbarkeit
  • Vereinheitlichte Datenaggregation für einen Single Point of Truth für Fertigungsabläufe.

  • Unternehmen, welche die digitale Transformation strategisch angehen und die für diese neue Revolution notwendigen Veränderungsschritte vollziehen, stärken ihre Wertschöpfungskette und haben so die Möglichkeit, beispiellose Ergebnisse im Rahmen ihrer operativen Geschäftstätigkeit und der erweiterten Lieferkette zu erreichen.


    Was genau ist Industrie 4.0?

    Es gibt immer noch viele Vorbehalte und Unsicherheiten seitens Industrieunternehmen auf der ganzen Welt hinsichtlich der Frage, ob der Industrie-4.0-Ansatz tatsächlich umgesetzt werden sollte oder nicht. Manche Unternehmen sind der Meinung, man sollte abwarten und sich erst einmal selbst ein Bild davon machen, welche Vorteile für andere Unternehmen durch ihre Initiativen zur digitalen Transformation erzielt werden. Andere sind der Meinung, es sei besser, einen einzelnen Teilaspekt des gesamten Technologiespektrums von Industrie 4.0 zu verfolgen, als zu versuchen, alle wesentlichen Anwendungsfälle einzubeziehen, sodass die Implementierung fragmentarisch erfolgt.

    Gehen wir nun einen Schritt zurück. Heute sprechen wir über das allgemeine Industrie-4.0-Konzept und die Methoden zu seiner Umsetzung. Wir werden außerdem herausfinden, warum die digitale Transformation der Wertschöpfungskette JETZT beginnen muss, also nicht erst dann, wenn es möglicherweise schon zu spät ist.

    Zunächst einmal sprechen wir über den berühmten Elefanten im Raum: Was genau ist die Industrie 4.0? In unserem Whitepaper "Manufacturing Software for Industry 4.0, Embracing Change and Decentralization for Success" ist eine gute Definition zu finden. Mit einfachen Worten: die Industrie 4.0 ist die vierte Etappe der industriellen Revolution:

    Sogenannte cyber-physische Systeme - also die Verknüpfung der realen und der virtuellen Welt - dienen als Grundlage dieser vierten industriellen Revolution. Diese cyber-physischen Systeme beruhen auf Basistechnologien wie eingebettete Elektronik, Kommunikation, Datenverarbeitung, mobile Systeme, Cloud Computing, moderne Analyseverfahren, 3D-Druck und kollaborative Community-Plattformen.

    Das Industrie-4.0-Potenzial für Fertigungsunternehmen beschränkt sich nicht nur auf eine Kostenreduzierung, eine Qualitätsverbesserung und einen höheren Durchsatz/eine schnellere Verarbeitung, vielmehr geht es um einen Personalisierungs-Faktor bei kleineren Losgrößen, im Prinzip um die Losgröße „Eins“. Die größte Zukunftsvision von Industrie 4.0 beschreibt einen Marktplatz, wo intelligente Produkte und smarte Geräte autonom miteinander kommunizieren und so eine dynamische Online-Optimierung ermöglichen.

    Die Industrie 4.0 ist somit eine Fusion und Integration der bestehenden und neuen Prozesse, ergänzt durch moderne Technologien, die anhand solcher Fabrik- und Unternehmens- IT-Anwendungen wie MES miteinander verknüpft und über das industrielle Internet der Dinge mit Daten angereichert werden.

    Die Industrie-4.0-Philosophie macht die gesamte Wertschöpfungskette effizienter, flexibler, belastbarer und vor allem profitabler. Sie bietet verbesserte Transparenz, Konnektivität, Entscheidungsfindung in Echtzeit und betriebliche Intelligenz, die aufgrund von Machine Learning erreicht werden, sowie höhere Mitarbeiter- und Ressourcenproduktivität, bessere und kostengünstigere Anpassungsmöglichkeiten, vollständige Einhaltung von Vorschriften und Kosteneinsparungen aufgrund von Qualitätsproblemen, Beeinträchtigungen verursacht durch Personal, Ausfallzeiten oder Ausschuss.

    Der technologische Fortschritt treibt die Industrie 4.0 voran, wie beispielsweise KI-fähiges Machine Learning, Big Data Analytics, Augmented Reality, Cloud Computing, Roboter und Co-Bots, Additive Manufacturing und IIoT. Damit diese Technologien aus der Industrie-4.0-Perspektive optimal genutzt werden können, ist die vertikale und horizontale Integration des Fertigungsbereichs mit der gesamten Wertschöpfungskette von entscheidender Bedeutung. Damit gelangen wir zum Thema IT-Anwendungen. Das MES spielt für die Fertigungsindustrie dabei eine zentrale Rolle, um diese angestrebte Integration zu erreichen, denn es fungiert als das Bindeglied zwischen untergeordneten Shop-Floor-Anwendungen und Prozessanlagen und höher angesiedelten Systemen wie ERP oder SCM. Genau diese Integration und die damit verbundene Automatisierung ist der eigentliche Erfolgsfaktor einer gelungenen Industrie-4.0-Umsetzung.

    Use Cases für Industrie 4.0

    Die meisten Industrie-4.0-Treiber und IT-Anwendungen sind nicht neu. Diese sind seit mindestens einem Jahrzehnt im Einsatz. Die eigentliche Neuerung betrifft dabei die Anwendung dieser Technologie bei der Implementierung.

    Die Orchestrierung, die dank der Industrie 4.0 aufgrund der Integration von IT-Anwendungen und fortschrittlichen Technologien möglich geworden ist, bietet eine End-to-End-Konnektivität und Transparenz in der gesamten Wertschöpfungskette. Dabei werden Informationen und Erkenntnisse, die aus dem Prozess und auch danach gewonnen werden, in verwertbare Erkenntnisse umgewandelt, sodass fundierte und gewinnbringende Entscheidungen in kürzester Zeit getroffen werden können. Auf diese Weise sind Verbesserungen bei allen betrieblichen und finanziellen Kennzahlen möglich.

    Bei der Industrie 4.0 handelt es sich um diese "digitale Transformation" der Wertschöpfungskette. Existierende Prozesse und Abläufe müssen dazu so weiterentwickelt werden, dass die Einbindung neuer Technologien erfolgt sowie zugleich gewährleistet ist, dass die IT-Anwendungen über die MES-fähige Datenplattform diese Transformation orchestrieren, sodass nur minimale Unterbrechungen auftreten, während die gesamte Wertschöpfungskette auf die neue, digitale Version umgestellt wird.

    Die Vorreiter bei der Umsetzung der Industrie 4.0 profitieren schon heute erheblich von diesem Schritt, den sie frühzeitig gemacht haben. Aufgrund einer strategischen Herangehensweise dieser Hersteller an die digitale Transformation wurde schnell deutlich, welche Use Cases vorrangig zu behandeln sind. Anschließend wurden die erforderlichen Voraussetzungen für die angestrebte horizontale und vertikale Integration geschaffen: notwendige Technologie, Personal, Industrieexperten, Berater und IT-/MES-Anbieter. Zahlreiche moderne Technologien wurden eingesetzt, um den maximalen Vorsprung mit Industrie 4.0 erreichen zu können.

    Early-Adopter von Industrie 4.0

    Die Industrie-4.0-Vorreiter auf dem Gebiet werden als "Leuchttürme" (McKinsey) oder "Wegbereiter" (Deloite) bezeichnet. Die Vorteile, die diese Anwender durch die frühe Implementierung der Industrie 4.0 erreicht haben, sind jedoch - ungeachtet der verwendeten Terminologie - unbestritten.

    Laut einer Marktuntersuchung aus dem Jahr 2019, die von McKinsey in Kooperation mit dem Weltwirtschaftsforum veröffentlicht wurde, haben die führenden Unternehmen aufgrund der Implementierung und Einführung von künstlicher Intelligenz (KI, die maschinelles Lernen ermöglicht und ein wichtiger Bestandteil von Industrie 4.0 ist, manifestiert durch das MES) eine Aussicht auf eine Cashflow-Verbesserung um 122% in 4-5 Jahren nach der Implementierung. Das ist eine beachtliche Größe, wenn man bedenkt, dass diejenigen, die bei der Industrie-4.0-Einführung zurückliegen, lediglich eine Verbesserung des Cashflows um 10% erfahren.

    In dieser Marktuntersuchung heißt es außerdem, dass diese Pionierunternehmen einen ungekannten Erfolg bezüglich der Verbesserung der KPIs in zahlreichen Industrie-4.0-Use-Cases erreicht haben, wie etwa Produktionssteigerung der Fabrik, verkürzte Markteinführungszeit, Reduzierung der Lagerbestände, OEE-Steigerung, Reduzierung der Qualitätskosten, der Produktionskosten, der Vorlaufzeit, Verkürzung der Umrüstzeit und Verkleinerung der Losgrößen. So haben solche fortschrittlichen Fabriken KPI-Verbesserungen in der Größenordnung von 3%-200% bei diesen Anwendungsfällen erzielt. Diese Unternehmen erreichten aufgrund der einheitlichen Übersicht und Anwendung einzelner Industrie-4.0-Komponenten Erfolge in der gesamten Wertschöpfungskette, die deutlich effektiver als einfache Initiativen zur kontinuierlichen Verbesserung sind.

    Auch die Marktuntersuchung zur Intelligenten Fabrik von Deloitte und MAPI aus dem Jahr 2019 besagt, dass die Vorreiter auf dem Gebiet der Industrie 4.0, die versucht haben, Intelligente Fabriken durch die Umsetzung von Industrie-4.0-Ansätzen in etwa 10 Use Cases zu schaffen, als Wegbereiter ein Beispiel dafür liefern, wie wichtig der Wandel vom Ist-Zustand zu einer digitalen Wertschöpfungskette/einem digitalen Betrieb ist.

    Die Smart-Factory-Unternehmen haben der Untersuchung zufolge einen durchschnittlichen Anstieg der Fabrikleistung um 10% in den letzten drei Jahren verzeichnet und erwarten bis 2022 eine Steigerung der Produktivität um 2 Prozentpunkte auf 12%. Auch bei der Kapazitätsauslastung und dem Produktionsumfang wurden in einem Zeitraum von drei Jahren 11% bzw. 10% erreicht.

    Der entscheidende Unterschied zwischen den Vorreiterunternehmen und anderen Firmen ist jedoch die Tatsache, dass diese durchschnittlich 65 % ihres Budgets für Initiativen im Bereich Smart Factory bereitstellen. Das bedeutet, dass diese Unternehmen die Industrie 4.0-Förderung als höchste Priorität betrachten.

    JETZT ist die Zeit zu handeln

    Diejenigen, denen es gelungen ist, den richtigen Ansatz zu verfolgen und die Implementierung von Industrie 4.0 zu einer Strategie für die gesamte Wertschöpfungskette weiterzuentwickeln, erleben enorme Verbesserungen, und zwar, in allen Branchensegmenten. Die genannten Beispiele und Zahlen sprechen für sich selbst. Und sie sagen, es sei an der Zeit JETZT zu handeln.

    Fangen Sie mit einem Plan und einem Ziel vor Augen an. Stellen Sie die benötigten Ressourcen zusammen, mit denen diese Transformation erst möglich wird - die Industrieexperten, das firmeninterne Personal, die Anwendungsbereiche und die Lösungen.

    Wir sind der Überzeugung, dass ein MES das Fundament für Ihren Industrie- 4.0-Erfolg ist. Mit Industrie 4.0 soll die grundlegende unternehmerische Zielsetzung der Fertigungsindustrie verändert werden. Es geht dabei um die Verbesserung von Agilität, Innovation, Effizienz, Kosten, Qualität und Geschwindigkeit in einem einzigen Schritt.

    Diese Vorteile ergeben sich aus einer Kombination von intelligenten Produkten, intelligenten Dienstleistungen, intelligenter Innovation, intelligenter Fertigung und intelligenter Lieferkette. Die Chance auf Zukunftsfähigkeit beginnt mit Industrie 4.0. Zögern Sie nicht, die nächsten Schritte in diese schöne neue Welt zu gehen.

    Die englische Originalversion dieses Artikels von Chris Parsons (veröffentlicht am 27.11.2020) finden Sie hier.


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    by Julie Fraser, Iyno Advisors
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