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Der richtige Umgang mit Industrie 4.0

Aspekte der Digitalisierung und Vernetzung aus Managementsicht
Der richtige Umgang mit Industrie 4.0

Mit zunehmendem Implementierungsgrad von Industrie 4.0 stehen viele Unternehmen vor der Herausforderung, Industrie 4.0 mit dem bestehenden Produktionssystem zu vereinen. Bild: zapp2-photo/Fotolia
Viele Unternehmen stehen vor der Frage, wie sie das Thema Industrie 4.0 angehen sollen. Die Erfolgreicheren kombinieren das Thema mit bestehenden Ansätzen wie Lean oder einem Produktionssystem und kooperieren dabei mit Externen, um möglichst viele Potenziale zu erschließen.
Industrie 4.0 verändert die Produktionslandschaft nachhaltig – so zumindest die weitreichende Meinung in Wirtschaft und Wissenschaft. Allerdings wird das Thema häufig noch theoretisch diskutiert und die praktische Umsetzung ist bisweilen zurückhaltend. Daher war es das Ziel des Instituts für Technologiemanagement der Universität St. Gallen, Unternehmen zu finden, die bereits Industrie-4.0-Lösungen umfänglich implementiert haben.
Mit bislang über 116 Benchmarking-Teilnehmern aus zehn Ländern, mehreren Unternehmensbesuchen sowie Workshops hat das Institut wertvolles Wissen zu diversen Industrie-4.0-Managementthemen wie Business Models, Stakeholder und Strategie aufbauen können. Im Folgenden werden zwei Kernaspekte vorgestellt, die erfolgreiche Unternehmen bei der Umsetzung von Industrie 4.0 auszeichnen. Diese lassen sich auf andere Unternehmen übertragen und unterstützen besonders kleine und mittlere Unternehmen (KMU) dabei, Industrie 4.0 selbst umzusetzen und greifbar zu machen.
Kollaborationen mit allen Partnern entlang der Wertschöpfungskette, von den Lieferanten bis zu den Kunden, sind ein entscheidender Erfolgsfaktor bei der Implementierung von Industrie 4.0. Lieferanten spielen eine besondere Rolle. Durch gemeinsame Forschung und Entwicklung werden gezielt Industrie-4.0-Lösungen entwickelt, die in der eigenen Produktion eingesetzt werden können. Unsere Partner konnten hier vor allem bei Track&Trace-Lösungen wie etwa RFID, die eine Durchgängigkeit der Wertschöpfungskette sicherstellen, gemeinsame Erfolge erzielen.
Besser mit Partnern als alleine
Eine enge Kooperation ist insbesondere für KMUs mit eingeschränkten eigenen Ressourcen von Bedeutung, um auf externe Expertise zurückzugreifen und Risiken für hohe Entwicklungsausgaben auf mehrere Partner zu verteilen. Auch die gemeinsame Nutzung und Analyse von Prozess- sowie Produktionsdaten, etwa in Form von Re-mote Services, sind entscheidende Gestaltungsmerkmale der Kooperationen. Durch eine schnellere Auftragsabwicklung, verkürzte Instandhaltungszeiten und erhöhte Datentransparenz profitieren sowohl Unternehmen als auch Lieferanten gleichermaßen.
Die Kollaboration mit Kunden spielt eine wichtige Rolle, wenn es darum geht Industrie-4.0–Maßnahmen zu implementieren, die weniger auf die Steigerung der internen Effizienz abzielen, sondern einen direkten Mehrwert für den Kunden stiften. Industrie-4.0-Visionen, wie kleine Losgrößen, schnellere Liefergeschwindigkeiten oder die Nachverfolgbarkeit von Produkten, sollten nur dann umgesetzt werden, wenn der Kunde dies entsprechend vergütet. Gemäß der Benchmarking-Ergebnisse (siehe nebenstehenden Kasten) kollaborieren die wenigsten Unternehmen mit Beratungseinrichtungen und Gewerkschaften. Hingegen ist die Interaktion mit Forschungsinstituten deutlich populärer. So ist für viele Unternehmen die akademische Forschung der erste Schritt auf dem Weg zur Industrie 4.0. Zur Informationsbeschaffung, für Fachvorträge und Pilotprojekte werden Forschungseinrichtungen zumeist initial beauftragt. Zudem engagieren sich erfolgreiche Unternehmen in staatlichen Initiativen oder Verbänden.
Enges Zusammenspiel von Lean und Industrie 4.0
Größere Unternehmen besitzen in der Regel ein integriertes Produktionssystem, das explizit auf die eigene Strategie ausgerichtet ist. Das bekannteste Beispiel ist das Toyota-Produktionssystem. Aber auch KMUs adaptieren häufig direkt oder indirekt ein Produktionssystem. Mit zunehmendem Implementierungsgrad von Industrie 4.0 stehen jedoch viele Unternehmen vor der Herausforderung, Industrie 4.0 mit dem bestehenden Produktionssystem zu vereinen, denn separate Einzellösungen sind langfristig keine zielführende Option. Nur die sinnvolle Vereinigung ermöglicht es die bestehenden Systeme und Strukturen effektiv zu vernetzen und zu digitalisieren. Bei erfolgreichen Unternehmen bleibt das existierende Produktionssystem das Basiskonzept und wird bei Bedarf modifiziert, so dass es den Grundsätzen von Industrie 4.0 entspricht.
Ähnlich verhält es sich mit Lean und Industrie 4.0. Lean war in den vergangenen Jahrzehnten das dominierende Prinzip in Bezug auf Produktivitäts- und Effizienzsteigerungen. Heute gehen die meisten Benchmarking-Teilnehmer davon aus, dass Lean und Industrie 4.0 in Zukunft koexistierende Systeme sein werden (81 % der Anwender von Industrie-4.0-Lösungen, 73 % der Anbieter, 88 % der Anwender und Anbieter). Es wird in Zukunft also kaum möglich sein, auf Lean zu verzichten – andererseits aber auch nicht, sich der Digitalisierung und Vernetzung vollständig zu entziehen.
Neben der Frage, ob Lean oder Industrie 4.0 in Zukunft dominieren werden, wurde analysiert, wie sich die beiden Konzepte gegenseitig beeinflussen. Unternehmen, die Industrie 4.0 anbieten, betrachten diese als Enabler für eine schlanke Produktion. Dies lässt sich damit erklären, dass Anbieter ihre (digitalen) Produkte vermarkten und damit eine breite Käuferschaft erschließen möchten.
Anwender und Successful Practices denken umgekehrt. Die meisten Unternehmen sind der Überzeugung, dass Lean Industrie 4.0 erst ermöglicht. Da Lean hilft, das Prozessverständnis zu fördern und Prozesse effizienter zu gestalten, ist das Lean-Prinzip eine solide Grundlage für Industrie 4.0. Denn die Digitalisierung selbst verbessert keine Prozesse. Ein ineffizienter Prozess wird durch Digitalisierung lediglich zu einem ineffizienten digitalen Prozess. Somit führt der Einsatz moderner Maschinen und Anlagen nicht selbstverständlich zu einer Industrie-4.0-Kompetenz. Vielmehr ist eine Kombination aus fundiertem Prozess- und IT-Verständnis unabdingbar.
Darüber hinaus kann Industrie 4.0 Lean-Prinzipien unterstützen. Ein bereits existentes Beispiel ist die Automatisierung von Kanban-Systemen. Statt Papierkarten zu verwenden, zeigen digitale Displays den aktuellen Teilebestand an und Nachbestellungen werden automatisch freigegeben. Auch die Generierung von Daten in Echtzeit kann Lean unterstützen. Dementsprechend können Verbesserungsmaßnahmen deutlich schneller durchgeführt werden, da Daten in einer erhöhten Quantität und Qualität vorliegen. Auf Basis einer besseren Datengrundlage kann beispielsweise auch das Just-in-Time-Prinzip deutlich effizienter umgesetzt werden, wodurch wiederum Bestände reduziert werden.
Des Weiteren trägt auch die Vision der Losgröße eins und/oder der Individualfertigung zu einer erheblichen Reduktion der künftigen Bestände bei. Somit wird Industrie 4.0 Lean nicht verdrängen, sondern in Zukunft sinnvoll ergänzen.
Autoren: Christoph Benninghaus, Marian Wenking, Wissenschaftliche Mitarbeiter am Institut für Technologiemanagement der Universität St. Gallen

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