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Digitale Transformation

"Bei der operativen Reife liegt Deutschland vorne"

Die Digitalisierung wird die Arbeitswelt grundlegend verändern. Wie der Wandel aussehen könnte, erarbeitete die Ingenics AG gemeinsam mit dem Fraunhofer IAO in einer gemeinsamen Studie. Produktionsverantwortliche und Geschäftsführer aus 518 Unternehmen lieferten hierzu Einblicke in ihre Haltung zur Industrie 4.0. Einen Überblick zu den Studienergebnissen lesen Sie hier. Darauf folgt eine Einordnung von Projektbeteiligten beider Organisationen im Interview.



Dr. Jens Nitsche, Partner und Leiter R&D
Ingenics AG.
Bild: Ingenics AG

Mit der Studie ‚Industrie 4.0 – Eine Revolution der Arbeitsgestaltung – Wie Automatisierung und Digitalisierung unsere Produktion verändern werden‘ führten die Ingenics AG und das Stuttgarter Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO vor Augen, in welchem Umfang und in welchen Bereichen die systematische Digitalisierung die Arbeitswelten verändern wird. Befragt wurden Produktionsverantwortliche zum Umsetzungsstand von Industrie 4.0 in deutschen Industrieunternehmen.

Um repräsentatives Datenmaterial zu generieren, kontaktierte Ingenics über 8.000 Industrieunternehmen in Deutschland. Produktionsverantwortliche und Geschäftsführer von 518 Unternehmen wurden schließlich durch Wissenschaftler des IAO befragt. Unternehmen der Automobilindustrie und des Maschinen- und Anlagenbaus machten knapp die Hälfte der Teilnehmer aus; ein Drittel arbeitet in Unternehmen mit weniger als 250 Mitarbeitern, 60 Prozent in Großunternehmen. Die Interessen des Beratungsunternehmens Ingenics und der auf Arbeitswirtschaft fokussierten Forschungseinrichtung IAO trafen sich, da der Schwerpunkt auf den zu erwartenden Auswirkungen auf Arbeitsgestaltung und -organisation lag.

Fallende Preise beflügeln die Digitalisierung

Durch fallende Preise für Hard- und Software, Leichtbauroboter, Tablet-PCs, Transponder, Sensorik, Speicherplatz et cetera begünstigt, führt die fortschreitende Digitalisierung in der Produktion zu tiefgreifenden Veränderungen. Die Bezeichnung ‚Industrie 4.0‘ – international meist ‚Smart Factory‘ – hat vor allem die Funktion, Maßnahmen und Erwartungen auf einen Begriff zu bringen. Ein geschlossenes Konzept, das implementiert und per Knopfdruck in Betrieb genommen werden kann, ist Industrie 4.0 nicht.

Als Überbegriff für eine Strategie des Zusammenwirkens vieler Einzelmaßnahmen unter der Prämisse einer integralen Kommunikation umfasst die ‚Idee Industrie 4.0‘ komplexe Netzwerke, durchgängige Produktionsprozesse und transparente Lieferketten. Mindestens an Teilaspekten arbeitet gut die Hälfte der befragten Unternehmen, denn dass das Zusammenspiel von sich selbst organisierenden und schnell kommunizierenden Netzwerken über die Zukunftsfähigkeit von Unternehmen entscheidet, bezweifelt kaum noch jemand ernsthaft. Die Vernetzung von Maschinen und Systemen in Echtzeit, ihre vollständige und im Prinzip schnittstellenfreie Integration, schafft die Voraussetzung dafür, dass selbststeuernde Systeme mit dezentraler Organisation – Cyber-Physical Systems (CPS) – in eigener Regie Informationen austauschen und im Rahmen definierter Grenzen selbstständig entscheiden.

Die Erwartungen an die Industrie 4.0 sind hoch

Mit Industrie 4.0 werden – so die Ausgangssituation der Studie – Erwartungen tiefgreifender Veränderungen der industriellen Wertschöpfung verknüpft. Die Idee einer intelligenten Vernetzung der Produktion ist stets im Kontext einer fortschreitenden Digitalisierung von Wirtschaft, Wissen und weiteren Lebensbereichen zu sehen. Einige der Ergebnisse:

• Erwartungen an Industrie 4.0: hoher Mehrwert durch Effizienzsteigerung der
  Supply Chain, der Auftragsabwicklung, der Maschinenvernetzung und der
  Digitalisierung des Shopfloor Managements.

• Umsetzungsstand: 29 Prozent haben eine 4.0-Strategie, die zu 53 Prozent
  die Geschäftsführung verantwortet; als Haupthemmnisse für die Umsetzung
  von IT-Innovationen in der Produktion gelten fehlende Veränderungs-
  fähigkeit innerhalb der Organisation, fehlende technische Voraussetzungen,
  Schutz mitarbeiterbezogener Daten, Altersstruktur.

• 72 Prozent werden, um Potenziale zu heben, erheblich in
  Datenqualität investieren müssen.

• Arbeitsgestaltung und Qualifizierung: Unternehmen bauen massiv
  IT-Kompetenzen auf – vor allem in den indirekten Bereichen (80 Prozent),
  der Intralogistik (75 Prozent), der Fertigung (67 Prozent).

• Arbeitsorganisation: 63 Prozent erwarten eine Flexibilisierung
  der Arbeitszeitsysteme.

Insgesamt ist die Erwartungshaltung an die Digitalisierung und Automatisierung der industriellen Wertschöpfung enorm. Im Bereich der horizontalen Integration der Auftragsabwicklung und der gesamten Supply Chain werden signifikante Effizienzpotenziale gesehen. Die erwarteten Produktivitätspotenziale werden dabei nicht ohne massive Veränderungen und Investitionen realisiert werden können. Die ‚Intelligenz der Dinge‘ ist so weit realisierbar, wie Menschen den Systemen Lösungswege vorgeben. Wo es gelingt, die ganze Wertschöpfungskette mit Informations- und Kommunikationstechnologien auszustatten, werden die Kundenwünsche schneller bedient und stärker individualisierte Produkte mit weniger Mühe realisiert.

Die Option auf Losgröße 1 wird realistisch. Ob es der Wirtschaftsstandort Deutschland tatsächlich schaffen wird, zum Leitmarkt für CPS zu werden, zeigt sich in den kommenden Jahren. Darüber entscheidet auch, wie konsequent Politik und Verbände das Thema forcieren und vor allem, ob die Akteure willens und in der Lage sind, gemeinsam Standards und Plattformen zu schaffen. Ob staatliche Unterstützungsprogramme für Industrie 4.0-Projekte etwa in China und den USA die Entwicklung in Deutschland beflügeln können, lässt sich derzeit nicht genau abschätzen.

 

„Die Digitalisierung industrieller Wertschöpfung ist per se ein globales Thema“font>

 



Oliver Herkommer, CEO Ingenics AG und
Professor an der Hochschule Neu-Ulm.
Bild: Ingenics AG

Oliver Herkommer, CEO Ingenics AG und Professor an der Hochschule Neu-Ulm, Dr. Jens Nitsche, Partner und Leiter R&D Ingenics AG, und Dr. Sebastian Schlund, Leiter Competence Center Produktionsmanagement am Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO sprechen im Interview über die Erkenntnisse aus der Studie, neue Entwicklungen und die nähere Zukunft der Industrie 4.0.

Vor wenigen Monaten hat Ingenics gemeinsam mit dem IAO eine Industrie 4.0-Studie vorgelegt. Wie bewerten Sie die Reaktionen von Medien und Unternehmen?

Oliver Herkommer (OH): Das Interesse der Medien ist sehr groß. Auch der Ausschuss für Arbeit und Soziales des Deutschen Bundestages hat sich interessiert. Bei unseren Kunden ist das Interesse unterschiedlich ausgeprägt: Ein Teil ist Feuer und Flamme und will möglichst schnell vorankommen. Wir erleben aber auch, dass Planungsverantwortliche sich noch überhaupt nicht mit dem Thema beschäftigt haben. Was uns bestätigt: Der Motorsägenhersteller Stihl, der immer eine Vorreiterrolle beansprucht, nimmt unsere Studie als Benchmark, um zu sehen, wo das Unternehmen in Bezug auf Industrie 4.0 steht und möglichst schnell und präzise ein Maßnahmenpaket zu definieren. Das Bosch-Werk in Feuerbach hat kürzlich einen Big Data-Analysten für die Optimierung der Daten auf dem Shop Floor eingestellt. Ich sehe das so: Die Unternehmen, auch die mittelständischen, haben sich sortiert, analysiert und definieren nun, womit sie loslegen.

Jens Nitsche (JN): Industrie 4.0 wird in den Medien, auf Foren und Kongressen und in der Politik sehr viel und breit diskutiert. Wo in der Industrie die Resonanz dünn ist, liegt es oft auch daran, dass der Begriff nicht aktiv benutzt wird. Die Diskrepanz zwischen der externen Diskussion und der internen Wahrnehmung ist seit der Veröffentlichung der Studie definitiv geringer geworden. Bei größeren Unternehmen sehen wir zunehmend, dass Stabsstellen eingerichtet werden und das Thema in neuen eigenen Abteilungen diskutiert wird. Weil der Blick noch oft nur nach innen gerichtet ist, ist der Durchbruch bei der Wirkung auf die Wertschöpfungskette noch nicht erfolgt.

Sebastian Schlund (SCH): Der Mittelstand, der sich zunächst etwas zurückgehalten, aber doch zum großen Teil genau informiert hat, wird inzwischen aktiv und zeigt großes Interesse. Es gibt erste Anwendungen. Bei Bosch hingegen wissen wir schon von über 100 Industrie 4.0-Elementen und einer starken Berücksichtigung der Arbeitswelt. Hier steht der internationale Roll-out bevor. Wir registrieren großes Interesse auch von außerhalb Deutschlands. Wir beschäftigen uns mit Erfahrungen aus China und mit dem neuen staatlichen Programm ‚Made in China 2025‘, das einige Bewegung bringen wird. Als Bestätigung sehe ich das überwältigende Interesse an der Produktionsarbeitsstudie des IAO, die eben über einen Partner in chinesischer Sprache erscheint und uns förmlich aus der Hand gerissen wird.



Dr. Sebastian Schlund, Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation, IAO, Leiter Competence Center Produktionsmanagement.
Bild: Fraunhofer IAO

In der Studie heißt es, bei drei Vierteln der Unternehmen lägen Industrie 4.0-Projekte alleinverantwortlich in den Händen von Geschäftsführern und Vorständen. Das hieße, dass in vielen Unternehmen die Diskussion noch nicht auf allen Ebenen geführt würde.

JN: Genau das sind unsere Erfahrungen. Was uns die Diskussion der Studie aber zeigt, ist, dass es einen riesigen Bedarf gibt, das Thema für die Anwendungsfälle in einzelnen Branchen und Betrieben zu strukturieren. Die größeren Unternehmen haben jetzt mit Piloten, Task Forces und Abteilungen angefangen, das Thema für sich auszuprägen. Oft fokussiert man sich noch stark auf einzelne technologische Aspekte. Man ist in der Findungsphase und stellt Fragen wie: Wie kann ich Industrie 4.0 einbringen, ohne dass ich in Bezug auf Datensicherheit, Transparenzverlust, Absicherung des Geschäftsmodells zu viel Risiko eingehe? Aus meiner Sicht wird die Thematik nach wie vor zu sehr innerhalb der bestehenden Unternehmensstruktur betrachtet. Gerade im Mittelstand spüre ich noch nicht den Willen, in die übergreifende Wertschöpfungskette vorzudringen.

SCH: Bei der Kommunikation zwischen Führungsebenen und Abteilungen muss sich noch einiges ändern, die Lebenswirklichkeit muss stärker berücksichtigt werden. Die Vermittlung an die Werker erfolgt am besten in der Praxis anhand konkreter Beispiele. Immerhin haben inzwischen die meisten Mittelständler akzeptiert, dass sie was machen müssen. Wir waren zwei Wochen unterwegs, um für gemeinsame Vorhaben Partner zu suchen und egal wo wir waren, hatten alle sehr großes Interesse. Es ging immer in die gleiche Richtung: mit ersten Anwendungen Erfahrung zu sammeln und Probleme bei der Informationsbereitstellung zu lösen, ehe man mit dem Rollout beginnt. Unsere Mittelständler sind in dieser Phase sehr genau. Aber die ersten sind dabei, erste Anwendungsfälle auf den Hallenboden zu bringen. Bei Bosch ist man ein Stück weiter als die Mittelständler; nachdem in vielen Werken unterschiedliche Ansätze verfolgt wurden, ist man jetzt dabei, Rollouts vorzubereiten; da sind gute Lösungen zum Greifen nah.

Was erwartet die Ingenics AG bezüglich ihrer Kunden außerhalb Deutschlands?

OH: Das Interesse ist sehr groß. Wie groß, hat sich aktuell auf unserer Veranstaltung zur Feier unseres zehnjährigen Engagements in China gezeigt. In Shanghai haben wir mit gut 120 Gästen aus großen und mittelständischen internationalen Unternehmen, darunter zwei Drittel Chinesen, ausgiebig diskutiert. Professor Chen Ming von der Deutsch-Chinesischen Hochschule für Angewandte Wissenschaften an der Tongji-Universität, der ein Smart Factory Lab leitet, erklärte den chinesischen Weg von der Idee zur Praxis. Mit seinem Ansatz, das Produktdatenmanagement und die Produktionsplanung und -steuerung auf eine integrierte Plattform zu bringen, hat Chen die als Strategie ‚Made in China 2025‘ formulierte chinesische Herangehensweise an die Digitalisierung im Sinne der dortigen Politik vorangetrieben. Mit dem Ziel, den Sprung zur Losgröße eins zu schaffen, um auch nach dem Abschied vom Status des Billiglohnlandes als Produktionsstandort attraktiv zu bleiben.

SCH: China ist ein sehr gutes Beispiel, die deutsch-chinesische Zusammenarbeit spielt tatsächlich eine besondere Rolle. Das Förderprogramm ‚Made in China 2025‘ orientiert sich natürlich stark an den deutschen Initiativen zu Industrie 4.0. Wir sollten das als ein Zeichen sehen, dass wir richtig liegen. Was den Durchdringungsgrad des Themas, die operative Reife, angeht, liegt Deutschland sicher noch ganz vorne.

Was wird in der allernächsten Zukunft passieren?

OH: Wir werden einerseits erleben, dass weiter geforscht und pilotiert wird und andererseits immer mehr Unternehmen in Teilbereichen loslegen, verschiedene Elemente von Industrie 4.0 umzusetzen. Die meisten werden sich dabei wohl noch vor allem auf das eigene Wertschöpfungssystem fokussieren und erst danach die ganze Verkettung über Wertschöpfungssysteme angehen – obwohl dort die größeren Potenziale zu erschließen wären. Letzteres würde aber Öffnung und Transparenz bedeuten.

JN: Für viele potenzielle Aktivitäten spielen fehlende Standards eine hemmende Rolle, gerade wenn es um den Schritt aus dem eigenen Unternehmen heraus geht.

OH: Viele Unternehmen, vom kleinen Maschinenhersteller bis hin zu großen IT-Providern versuchen, ihr eigenes Claim in Bezug auf Industrie 4.0 abzustecken. Die, die sich jetzt stark engagieren, haben die größten Chancen, eine führende Rolle zu spielen, während die Anderen sich bestenfalls irgendwann eingliedern dürfen.

JN: Natürlich muss man sich in jedem Unternehmen darüber klar werden, was das Wichtigste im Wertschöpfungssystem ist. Es wäre Unsinn, Industrie 4.0 in allen Facetten mit Gewalt in ein Unternehmen zu drücken, wenn der Bedarf gemäß dem Geschäftsmodell gar nicht gegeben ist. Erst mal zu schauen, was die vor- und nachgelagerten Bereiche machen, wo in der Kette ich positioniert bin und welche Elemente aus Industrie 4.0 ich konkret einsetzen muss, kann nicht falsch sein. Wenn ein Mittelständler Bestandteil der Wertschöpfungskette eines OEM ist, empfehle ich, schnellstens in den Dialog darüber zu gehen, welche Punkte gemeinsam gestaltet werden können.

SCH: Ich halte viel davon, Anwendungen zu schaffen, die das Thema auch für die Werker positiv erlebbar machen. Themen wie Flexibilität und der Umgang mit den Mitarbeitern haben wir auf der Agenda.

OH: Auf gar keinen Fall darf die Bedeutung der Datensicherheit unterschätzt werden, die Angst um das geistige Eigentum, um Produktionsdaten und -prozesse ist im Moment sicher das größte Hemmnis für Industrie 4.0.

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