Die Fabrik der Zukunft schon heute gestalten

M.Sc. Matthias BertlingAbteilung Fabrikplanung, Lehrstuhl für Produktionssystematik, Werkzeugma-schinenlabor WZL der RWTH Aachen

Produzierende Unternehmen befinden sich seit mehreren Jahren in einem dynamischen Umfeld, das von stetigem Wandel geprägt ist. Wesentliche Treiber sind marktseitige, technologische und gesellschaftliche Veränderungen: Neue Technologien, wie die additive Fertigung von Produkten, stellen Chance und Herausforderung zugleich dar. Die sozialen Anforderungen an die Arbeit von morgen wandeln sich, ausgelöst durch eine neue Generation von Arbeitskräften. Marktseitig rücken kundenindividuelle, ganzheitliche Lösungen in den Fokus der Unternehmen. Die zunehmende Geschwindigkeit, mit der sich Technologie, Gesellschaft und Markt verändern, wird weiter anwachsen. Es heißt, die Welt wird sich in den kommenden 20 Jahren so stark verändern wie in den vergangenen 100 Jahren.

Die skizzierten Entwicklungen werden auch die industrielle Produktion, wie wir sie heute kennen, revolutionieren. Da Fabriken für Jahrzehnte ausgelegt und gebaut werden, müssen wir uns schon heute damit auseinandersetzen, wie die Fabrik der Zukunft aussieht. Aus diesem Grund haben sich die Unternehmensberatung The Boston Consulting Group (BCG) und das Werkzeugmaschinenlabor (WZL) zusammengeschlossen und eine internationale Expertenstudie durchgeführt. Ziel der Studie war es, Auswirkungen aktueller Entwicklungen auf die Fabrik der Zukunft im Jahr 2030 zu beschreiben.

Die Fabrik der Zukunft wird nicht in allen Branchen gleich aussehen. Daher wurden drei Branchen, die Automobilindustrie, der allgemeine Maschinen- und Anlagenbau und die Prozessindustrie zur weiteren Betrachtung ausgewählt. Insgesamt nahmen 760 Experten an der Studie „Factory of the Future“ teil. Die internationalen Experten stammen aus dem mittleren und oberen Management von mittelständischen Unternehmen bis hin zum Großkonzern.

Um die Auswirkungen für die Fabrik der Zukunft zu ermitteln, wurden fünf Themenfelder im Rahmen einer Vorstudie ausgewählt. Das erste Themenfeld umfasst die nötigen Grundvoraussetzungen hinsichtlich Strategie, Infrastruktur, Governance und Data Security. Der zweite Teil der Studie fokussiert die Themen Werksstruktur und Fabriklayout. Die Themen Leadership und neue Anforderungen der Mitarbeiter wurden in Teil drei, Werks- und Mitarbeiterorganisation erfasst. Neue Technologien wurden in neun ausgewählten Use-cases hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf den Produktionsprozess im vierten Teil der Studie näher untersucht. Abschließend beleuchteten die Experten die Relevanz von heutigen Lean Management Konzepten für die Fabrik der Zukunft.

Die Ergebnisse der Studie lassen sich in eine branchenspezifische und in eine allgemeine Sicht der Fabrik der Zukunft unterteilen. Aus Sicht der Automobilbranche sind bei Weitem nicht alle heutigen Trends für die Fabrik im Jahr 2030 von hoher Relevanz. So hat für die befragten Experten ein modulares und mulitdirektionales Produktionslayout eine hohe Relevanz für die Fabrik im Jahr 2030. Eine vollständige Integration der Wertschöpfungskette wird hingegen in der Automobilindustrie mit einer verhältnismäßig geringen Relevanz bewertet.

Im Maschinen- und Anlagenbau ist ein modulares Fabriklayout in Zukunft ebenfalls von hoher Relevanz und bietet die Möglichkeit, Maschinen flexibel und rekonfigurierbar anzuordnen sowie das Produktionssystem modular zu erweitern. Aus- und Weiterbildung von Mitarbeitern mit Bezug auf individuelle Fähigkeiten, Ziele und Karrierestufen werden im Maschinen- und Anlagenbau überdurchschnittlich hoch bewertet. Im Gegensatz zur Automobilindustrie ist hier ein breites Spektrum neuer Technologien für die Fabrik der Zukunft relevant.

Im Bereich der Prozessindustrie spielen smarte Roboter in der Zukunft nur eine untergeordnete Rolle, ebenso wie die additive Fertigung, die aufgrund des Prozesscharakters nach Einschätzung der Experten nur wenig Anwendung finden wird. Für die datengetriebene Prozessindustrie ist das Thema Data Security von sehr hoher Relevanz. Data Security ist aber nicht nur in der Prozessindustrie eines der wichtigsten Zukunftsthemen, sondern wird branchenübergreifend als Zukunftsthema eingeordnet.

Ebenfalls über alle Branchen hinweg als wichtig in 2030 werden die Themen Leadership und Training bewertet. Unternehmen müssen Antworten auf die Anforderungen einer sich wandelnden Belegschaft finden und neue Trainingskonzepte realisieren, um den Wissenstransfer zu beschleunigen und Anlernzeiten von Mitarbeitern zu verkürzen. So werden Mitarbeiter befähigt, mit der rasanten technischen Entwicklung Schritt zu halten.

Eine auffallend niedrige Relevanz über alle Branchen hinweg weisen die Themen Big Data & Analytics und Augmented Reality auf. Dort, wo heute bereits erste Anwendungen im Bereich Augmented Reality erprobt werden, sehen Experten keine branchenübergreifende Verbreitung in 2030. Gleiches gilt aus Expertensicht für additive Fertigungsverfahren, denen zwar ein hohes Flexibilitätspotenzial zugeschrieben wird, dies jedoch nur in ausgewählten Anwendungsfällen.

Um herauszufinden, welche Aktivitäten schon heute Erfolg versprechen, wurden die teilnehmenden Unternehmen hinsichtlich ihrer Zukunftsausrichtung näher untersucht. Unternehmen, die Produktionsthemen in Zukunft eine hohe Relevanz zuordneten und die Relevanz der Themen im Durchschnitt am höchsten bewertet haben, gelten als „Pioniere“. Unternehmen, die vorgestellte Themen nur mit geringer Relevanz bewerteten, wurden in der Gruppe der „Follower“ zusammengefasst.

Interessante Beobachtung: Pioniere weisen im Durchschnitt ein um 17 % höheres operatives Ergebnis (Ebit) im Gegensatz zur Gruppe der Follower aus. Die vollständigen Ergebnisse und Use-cases, mit denen Pioniere den Margen-Hub umsetzen, werden im Rahmen des Kongresses „Exzellente Fabriken planen + bauen“ am 20. und 21. September in Aachen vorgestellt.

Möchten Sie mehr zum Thema erfahren? Der Fachkongress „Exzellente Fabriken planen+bauen“ am 20. und 21. September in Aachen präsentiert interessante Ergeb-nisse und Lösungen rund um das Thema Fabrik der Zukunft. Weitere Infos unter wwwww.exzellentefabriken.deder am WZL bei Matthias Bertling, Tel. 0241/80 20084.