Einer Studie der Boston Consulting Group zufolge birgt Industrie 4.0 allein in den kommenden fünf Jahren ein Wertschöpfungspotenzial von 100 bis 150 Mrd. Euro für die deutsche Wirtschaft. Im internationalen Vergleich, insbesondere mit den USA, fällt Deutschland in Sachen Digitalisierung zurück. Vor allem kleine und mittlere Unternehmen (KMU) scheuen oft noch konsequente Schritte zur umfassenden Digitalisierung ihrer Produktion. Viele meinen, die Digitalisierung funktioniere nur als Gesamtpaket. Manchen fehlt es schlicht am nötigen Know-how. Hier setzt der Industrie-4.0-Maturity-Index an. Er liefert eine digitale Roadmap mit leicht umsetzbaren Einzelmaßnahmen. Im Vergleich zu anderen Reifegradmodellen unterstützen Experten Unternehmen bei diesem Model. Dabei umfasst die Analyse die gesamte Wertschöpfungskette – von der Entwicklung über Produktion, Logistik und Service bis hin zu Marketing und Vertrieb. Ziel ist das agile Unternehmen, das sich in Echtzeit optimal auf sich wandelnde Anforderungen einstellt.
Unter dem Dach der Deutschen Akademie der Wissenschaft (acatech) hat sich ein breites Konsortium aus akademischen und industriellen Forschungseinrichtungen zusammengeschlossen, um den Industrie 4.0 Maturity-Index zu entwickeln. Der Tüv Süd hat dabei sein umfassendes IT-Security-Know-how eingebracht.
Klares Konzept, definierte Ziele
Die Anwendung des Maturity-Index umfasst drei Phasen. Ein Team aus externen und internen Experten beginnt mit einer Bestandsaufnahme und ermittelt den Ist-Zustand bei der Digitalisierung. In der zweiten Phase gilt es, Zielzustände zu definieren. Gemeinsam werden die Lücken (Gaps) identifiziert und konkrete Maßnahmen abgeleitet. Nach der Bewertung anhand einer Kosten-Nutzen-Matrix steht dem Unternehmen eine digitale Roadmap zur Verfügung. Dieser Maßnahmenkatalog zeigt die Schritte exakt auf, die zum Erreichen der gesteckten Ziele führen. Das Unternehmen bekommt Investitionssicherheit, da jede Einzelmaßnahme messbaren Nutzen bringt.
Eine umfassende Transformation betrifft mehr als nur IT und Produktionsmittel. Die Kultur, die ein Unternehmen pflegt – Lernbereitschaft und die Einstellung gegenüber Innovationen etwa –, spielt ebenso eine Rolle wie seine Organisationsstruktur. Deshalb unterscheidet der Maturity-Index die vier Gestaltungsfelder Informationssysteme, Ressourcen, Organisationsstruktur und Unternehmenskultur. Sie richten sich an sechs Entwicklungsstufen aus: „Computerisierung“ und „Konnektivität“ sind meist schon erreicht. Auf der nächsten Stufe „Visibilität“ ist das Unternehmen in der Lage, mit Echtzeitmessungen ein digitales, jederzeit aktuelles Modell aller Prozesse zu erzeugen, einen sogenannten „digitalen Schatten“. Das macht den Ist-Zustand, zum Beispiel der Produktionsanlagen, sichtbar. Mit der Fähigkeit, das so erzeugte Bild auszuwerten und zu interpretieren ist die Stufe „Transparenz“ erreicht. Mit diesen Erkenntnissen lassen sich künftige Entwicklungen einschätzen. Das entspricht der fünften Stufe „Prognosefähigkeit“. Auf der höchsten Entwicklungsstufe „Adaptierbarkeit“ sind Systeme in der Lage, Prozesse autonom und in Echtzeit zu optimieren.
Vernetzung optimiert Instandhaltung
Bei einem Hersteller von Steckverbindungen, Anschlusstechnik und Netzwerkkomponenten war aufgrund des Produktportfolios und der sich daraus ergebenden Nähe zum Thema Digitalisierung bereits eine gute Basis für die Anwendung des Maturity-Index vorhanden. Die erste Phase des Prozesses konnte in nur wenigen Tagen abgeschlossen werden. Das Unternehmen setzt an verschiedenen Standorten in Deutschland Stanzschneiden in der Produktion ein. Deren Zustand wird mit Hilfe von speziellen Körperschallsensoren kontinuierlich überwacht. Im Rahmen des Transformationsprozesses wurden diese Sensoren vernetzt. Aus den einzelnen Messdaten entsteht ein Echtzeit-Monitoring aller Stanzschneiden über alle Standorte hinweg. Die gewonnenen Daten tragen dazu bei, den Verschleiß besser prognostizieren zu können und damit die Instandhaltungsintervalle zu optimieren. Dadurch lassen sich die Maschinen dauerhaft im Optimalzustand betreiben. Insgesamt umfasste die Roadmap über dreißig Einzelmaßnahmen. Die Quick-wins: mehr Effizienz, Liefertreue und Flexibilität in der Produktion. Statt mehrerer Monate genügen nun wenige Wochen, um vom Handlungsbedarf zur Umsetzung zu kommen.
Sichere Digitalisierung in der Cloud
Vernetzte Systeme erfordern cloudbasierte Datenstrukturen. Sie sind Enabler für die Digitalisierung von Geschäftsprozessen, erfordern aber auch ein besonderes Maß an IT-Sicherheit. Aus diesem Grund ist ihr Einsatz bei deutschen KMU noch nicht selbstverständlich. Eine Möglichkeit für ein sicheres Speichern und Verarbeiten von Daten bietet die Sealed-Cloud-Technologie. Dabei ist jeder einzelne Anwendungsserver gesichert und selbst der Serverbetreiber hat keinen Zugriff auf die Daten. Durch technische und organisatorische Maßnahmen werden die Daten über die gesamte Verarbeitungskette hinweg geschützt.
Der Industrie 4.0 Maturity-Index stellt Unternehmen einen Leitfaden zur Verfügung, mit dem sie sich agil und zukunftsfähig aufstellen können. Dabei werden passgenaue Maßnahmen erarbeitet und der Prozess der digitalen Transformation bleibt transparent und beherrschbar.
