Industrie 4.0: Die Roadmap zur digitalen Fertigung (Teil1/3)

Es gehört zum allgemeinen Verständnis, dass technologische Durchbrüche wie das Internet of Things (IOT), Augmented Reality und Big Data Analytics im Umfeld von Industrie 4.0 eine große Rolle spielen werden. Der Zugang zu diesen Technologien allein macht das Unternehmen und seine Produktionsstätte noch nicht zu einem Industrie 4.0 Unternehmen. IOT bietet jede Menge Daten, die ohne eine sinnvolle Zusammenführung zwischen den relevanten IT-Anwendungen genau das bleiben werden: eine Menge von Daten, die schwer zu verstehen sind.

Wenn die Datenanalyse lediglich für Anwendungen auf der untersten Ebene und nur bezogen auf maschinennahe Daten erfolgt, ohne das relevante Rückmeldungen und Informationen aus den anderen Teilen der Wertschöpfungskette bezogen werden, so werden sämtliche Zahlen und das daraus generierte vermeintliche Wissen nicht annähernd dem aus unternehmensstrategischer Perspektive gewünschtem Ergebnis entsprechen. Grundsätzlich sind ein wenig Wissen über die Digitalisierung der Fertigungsebene und große Mengen an Wissen, generiert ausschließlich auf der untersten Ebene des Betriebes, extrem gefährlich und werden niemals die erhofften Früchte tragen. Top-Manager von Unternehmen sollten dem Impuls widerstehen, loszulegen und ein einzelnes Teil des Industrie 4.0 Puzzles zu realisieren, vielmehr sollten sie verstehen, was getan werden muss und dabei Hilfe von erfahrenen Experten in Anspruch nehmen.

Es ist nicht ungewöhnlich, dass Prozess-Verantwortliche und Top-Manager in neue Technologie vernarrt sind. Die Roadmap, die wir vorstellen, soll Unternehmen dabei unterstützen, bei der Einführung von digitalen Innovationen in ihren Wertschöpfungsketten einen größtmöglichen Nutzen zu erzielen, indem sie zunächst ihren eigenen Herstellungsprozess verstehen, anschließend ihren Geschäftsprozess darauf ausrichten, gefolgt von Überwachungs- und Verbesserungsprozessen.

Schritt 1: Abbildung technischer Prozesse
 
Es ist wichtig, dass alle technischen Anlagen, die Teil des Herstellungsprozesses sind, abgebildet und beschrieben werden. Mit dem Aufkommen von IOT, ist es möglich, dass fast jede Prozess-Anlage (egal ob groß oder klein) mit Hilfe von intelligenten Sensoren, RFID-oder WIFI-fähigen Ausrüstung kommunizieren kann. Andere Maschinensteuerungen sind mit PLC oder OPC ausgestattet und haben somit die Fähigkeit, ihren eigenen Status oder mögliche Probleme mitzuteilen. Für Anlagen mit ausschließlich manueller Eingabe, die dennoch Teil des Prozesses sind, ist es von Bedeutung, dass diese auch abgebildet werden, damit ein klares Abbild des derzeitigen Herstellungsprozesses entsteht.

Die Verwendung eines MES spielt eine wichtige Rolle bei der Erstellung eines klaren Abbildes des existierenden Prozesses. Das MES agiert als virtuelle Verbindung für alle Prozess-Anlagen und ermöglicht es, den Prozessablauf zu dokumentieren, zu verstehen und zu verbessern. Jeder Anlagenteil, der IOT-Funktionalität besitzt, kann mit der MES-Anwendung verknüpft werden, welches als einheitliche Plattform dient für alle Informationen, die von solchen Anlagen gesammelt werden. Das gilt auf für Anlagen mit PLC und sogar für solche ohne elektronische Kommunikationsfähigkeit.

Schritt 2: Zuordnen von Geschäftsprozessen

Nach der Aufschlüsselung des Fertigungsprozesses und der Ermittlung der Funktion aller technischen Anlagen, ist der nächste Schritt, den Geschäftsprozess abzubilden. Dieser Schritt ist der Schlüssel zu einer integrierten Wertschöpfungskette, welche von Industrie 4.0 profitiert. Ein klares und umfassendes Verständnis dafür, wie die Funktionen intern mit der Fertigung zusammenhängen und wie sich die gesamte Fertigungsfunktion mit anderen Teilen der Wertschöpfungskette, beispielsweise den Lieferanten und den Kunden verbindet, ist außerordentlich wichtig, um die digitale Transformation der gesamten Wertschöpfungskette zu erleichtern.

An diesem Punkt in unserem Plan müssen wir alle internen Funktionsbereiche mit der Fertigung verbinden und die existierenden Beziehungen zwischen ihnen verstehen. Wir müssen beispielsweise verstehen, wie R&D mit der Fertigung verbunden ist und wie derzeit die Informationen zwischen diesen beiden Organisationen fließen. Ebenso müssen alle Aspekte des Geschäftsbetriebes mit dem Kernbereich der Fertigung verknüpft werden, schließlich braucht es Verständnis dafür, wie sich der interne Prozess als Ganzes mit anderen Akteuren der Wertschöpfungskette integriert.

Es ist an dieser Stelle ausschlaggebend, dass Schnittstellen zwischen IT-Anwendungen berücksichtigt werden. Beispielsweise, wenn die in der R&D eingesetzte LIMS-Applikation keine Verbindung mit dem für die Verwaltung der Produktion eingesetzten MES herstellen kann stellt sich Ineffektivität ein, und es kommt zu begrenzter Integration und Zusammenarbeit. Für eine Industrie 4.0 bereite Wertschöpfungskette ist die End-to-End-Verknüpfung aller Elemente, die diese Wertschöpfungskette bilden zwingend notwendig. CRM-ERP-MES & SCM-MES-PLM-Integration ist an dieser Stelle die wichtigste Überlegung.

Im Verlauf dieser Serie befassen wir uns mit weiteren Schritten auf dem Weg zur digitalen Wertschöpfungskette, deren Kern ein voll digitales, integriertes und intelligentes Produktionswerk ist.