Industrie 4.0 und Digitalisierung

Zu Industrie 4.0 hört man sehr oft zwei Aussagen:
1. Industrie 4.0 wird kommen und 2. Es wird vieles verändern.
Diese beiden Statements haben eines gemeinsam: Sie sind falsch! Industrie 4.0 ist längst Realität und es wird sicher alles verändern.

Somit ist es für jedes Unternehmen sinnvoll, sich darauf einzustellen und pro-aktiv zu handeln. Doch genau an dieser Stelle schon kursieren viele Meinungen und Missverständnisse. Geht es darum, alles im Unternehmen zu vernetzen, was mit einer Schnittstelle ausgestattet ist oder möglichst viele Daten zu erfassen und zu speichern? Und falls ja, was geschieht mit diesen Daten?

Die Diskussionen bewegen sich zwischen „Papier durch papierlos ersetzen“ bis hin zum Einsatz künstlicher Intelligenz und „digital twins“. Diese Bandbreite sowie die unermesslichen Möglichkeiten der Digitalisierung werfen eine permanent anwachsende Anzahl von Fragen auf, wie ein Unternehmen sich richtig aufstellen sollte.

Unsere Empfehlung ist eine systematische Vorgehensweise und die beginnt mit der Entwicklung eines maßgeschneiderten Konzepts und vor allem auch damit, das oder die Ziele der gesamten Initiative klar festzulegen. Stückwerk und Insellösungen bringen keinen wirklichen Benefit. Die Definition von Zielen sollte sich dabei aber nicht an einem Zeitintervall von einem Jahr orientieren, sondern eher an 10 Jahren.

Die 4. industrielle Revolution – Industrie 4.0 – steht für das Zusammenwachsen von Informations- und Kommunikationstechnologie mit Automatisierungs- und Produktionstechnologien. Hier geht es um die Bildung von sogenannten Cyber-Physical-Systems (CPS), in denen Maschinen, Lagersysteme, Werkstücke, Produkte und beteiligte Mitarbeiter sowohl unternehmensintern als auch extern über alle Wertschöpfungsstufen hinweg miteinander vernetzt sind. Werkstücke und Komponenten können mit Intelligenz ausgestattet werden und sich selbst zielgerichtet durch die Produktion bewegen und auf Änderungen oder unvorhergesehene Ereignisse angemessen und sofort reagieren.

Prinzipiell lassen sich alle Routinetätigkeiten, auch wenn sie situationsabhängig unterschiedlicher Natur sind, durch lernende Systeme substituieren. Die Möglichkeiten sind enorm und völlig neue Business-Möglichkeiten werden greifbar, wofür folgende Schlagworte als Anregung dienen mögen:

• Systematische Generierung von Innovationen durch eine gezielte Nutzung von Social Media und Global Big Data
• Einsatz von maschinellem Lernen in komplexen Prüfständen
• Erfassung von Produkt- und Prozessparametern (Big Data) für die Entwicklung eines optimalen Instandhaltungskonzepts
• Modellierung von Abhängigkeiten in Produkten und Prozessen im Sinne von Y=f(X) für Output-Prognosen (predictive modelling), aber auch für eine optimale Parametrierung oder zur Ableitung von Grenzwerten und Toleranzen
• 3-dimensional prototyping for virtual Engineering

Diese Liste lässt sich beinahe beliebig verlängern, da kein Unternehmens- oder Lebensbereich ausgeklammert werden muss.

Andererseits sollte Klarheit dahingehend bestehen, dass sich ein durchgängig digitalisiertes 4.0-Unternehmen nicht von alleine oder durch planlose Vernetzung realisieren lässt. So macht es beispielsweise keinen Sinn, schlecht laufende Prozesse mit ihren existierenden Problemen zu digitalisieren. Elementare Ansätze zur Prozessverbesserung nach Lean oder Six Sigma müssen Bestandteil eines 4.0-Konzeptes sein. Im Falle von aufkommenden Problemen lässt sich zwar eine geeignete Vorgehensweise automatisieren, doch muss dann z. B. der systematische Einstieg in eine Prozessanalyse nach Six Sigma mit entsprechender Hypothesenbildung hinterlegt sein. Nachgeschaltete Data Mining-Verfahren können dann geeignete Antworten liefern.

Auch im Bereich der Produkt- oder Prozessentwicklung kann die Effizienz mit einer geschickten Digitalisierung merklich gesteigert werden, doch sollte die Systematik von Design for Six Sigma darin enthalten sein.

Ferner behalten auch die Grundsätze eines maßgeschneiderten Management Control- und Reporting Systems ihre Bedeutung, wenn es um eine Verdichtung von den vielen zur Verfügung stehenden Daten zu Kennzahlen und Informationen geht.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass es mehr als sinnvoll, eher absolut notwendig ist, die bekannten Initiativen und Tools wie Lean, Six Sigma, Data Mining und auch Process Mining zielgerichtet in ein 4.0-Konzept zu integrieren. 

Zur Person:

Gebhard Mayer, MTS Mayer, Stemann Consulting Partnerschaft, Ingenieur und Unternehmensberater

Der Diplom-Ingenieur ist seit 2002 freiberuflich in der Unternehmensberatung für Training und Deployment von Six Sigma und Design for Six Sigma, Analyse und Optimierung von Management Control & Reportingsystemen tätig.