Digitalisierung: Zuerst geht es um Sichtbarkeit

von Bernhard Steimel
29. Juni 2021

Der erste Schritt der Digitalisierung: Die Unternehmen müssen Sichtbarkeit mit Datenerfassung erzeugen. Christian Maasem, Direktor des Center Connected Industry am RWTH Aachen Campus betont in unserem Interview: Sichtbarkeit ist die Grundlage für alles weitere. Erst dann kann ein Unternehmen damit beginnen, Prozesse zu digitalisieren.

Auf dem Weg zum Smart Service

Welche Herausforderungen haben Mittelständler auf dem Weg zum Smart Service?

Die Herausforderungen beginnen in vielen Fällen schon auf dem Shopfloor. Es fehlen Schnittstellen, es gibt keine Konnektivität und keine Sensoren zur Datenerhebung. Dadurch haben viele Unternehmen Schwierigkeiten, die Verknüpfung von der OT (Operational Technology) zur digitalen Welt der IT zu schaffen.

Zudem sind sie durch die vielen technischen Möglichkeiten überfordert und wissen nicht, wie sie mit der Digitalisierung starten sollen. Diese Schwierigkeiten können allerdings überwunden werden, denn es gibt mittlerweile zu jedem Problem eine Lösung – der Markt ist sehr breit.

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In die Digitalisierung einsteigen

Wie helfen Sie Unternehmen beim Einstieg in die interne Digitalisierung?

Die Innovationen, die in der Demofabrik umgesetzt wurden, sollen die Unternehmen inspirieren. Die von uns eingesetzten Technologien und Verfahren dienen als Anregung zum Nachdenken. Denn das tiefe Wissen zu den Fachgebieten findet sich in den Köpfen
der Leute. Es muss nur noch vernetzt werden mit den technologischen Möglichkeiten.

Die Demofabrik gibt viele Anregungen. So ist beispielsweise das Erzeugen von Sichtbarkeit ein guter Startpunkt. Eine Frage könnte lauten: Wo befinden sich die Produktionsmittel? Was wird wann und wo eingesetzt? Damit erhalten die Unternehmen als ersten Schritt wichtige Einblicke. Denn wer nicht weiß, was passiert, kann auch nichts optimieren und steuern.

Sobald diese Sichtbarkeit hergestellt ist, kann ein Unternehmen damit beginnen, einen digitalen Zwilling der Fertigung aufzubauen. Dafür müssen an vielen Punkten Daten ermittelt werden. Sie sind die Grundlage für weitere Schritte. Anschließend können
Unternehmen Daten automatisiert analysieren und später damit Prozesse digitalisieren.

Digitalisierung zum Anfassen: Die Demofabrik
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Die Demofabrik Aachen (DFA) wurde 2012 gegründet und sollte ursprünglich die anwendungsorientierte Forschung in einer simulierten Produktion vereinfachen. Durch die Einstellung kompetenter Facharbeiter, dem Aufbau von Maschinen und Anlagen sowie der Bereitstellung vieler anderer Ressourcen ist ein echter Produktionsbetrieb entstanden.

Die DFA fertigt für Unternehmen außerhalb des Campus und hat sich dadurch als zuverlässiger Produzent von Prototypen und Zulieferer von Bauteilen oder Vorprodukten bewährt. In der DFA entstanden die Prototypen der Elektrofahrzeuge Streetscooter und e.GO Mobile, für ein intelligentes Gefahrstofflager, einen autonomen Logistikroboter und viele weitere Use Cases.

Die Fabrik besitzt zahlreiche Demonstratoren für die digitale Fertigung und ist damit eine der wichtigsten Industrie 4.0-Referenzfabriken in Deutschland. Damit ist sie eine Vorzeigefabrik im Wortsinn: Mittelständische Industrieunternehmen erleben hier smarte Fertigung in der Praxis.

Smart Service schrittweise aufbauen

Gibt es so etwas wie eine Faustregel, wo Unternehmen anfangen sollten?

Wir haben in der Demofabrik einige Use Cases entwickelt, die mit steigender Komplexität zeigen, wie eine smarte Produktion schrittweise aufgebaut wird.

Das erste Szenario ist das Tracking und Tracing von Werkstücken in der Montage. Damit ist es möglich, die Werker bei ihrer Arbeit zu unterstützen. Ihnen werden zum Beispiel mit Datenbrillen oder über Mobilgeräte Hinweise über den korrekten Einbau der Teile gegeben.

Ein zweites Beispiel sind Kleinteilelager. Die Kommissionierung ist dort eine anspruchsvolle Aufgabe, da sich viele Teile nur wenig unterscheiden. Hier hilft Pick by Light. Dabei erhält der Kommissionierer beim Betreten des Lagers per App einen Auftrag und wird hindurchgeführt. Die einzelnen Behälter zeigen an, welche und wie viele Teile entnommen werden sollen.

Ein drittes Beispiel sind Automated Guided Vehicles (AGVs). Die Systeme können verbessert werden, etwa mit Kameras und KI-Systemen. Damit ermitteln sie neben ihren Transportaufgaben den Status im Lager: Wo stehen Gegenstände herum? Wo sind Hindernisse? Wo muss für Nachschub gesorgt werden? Wo sind Materialien oder Waren falsch einsortiert? Auf diese Weise werden bereits digitalisierte Prozesse zum Sprungbrett für die weitere Digitalisierung.

Das "Big Picture" festlegen

Welche Strategie verwirklichen sie, wenn sie Unternehmen beraten und auf den Weg der Digitalisierung bringen?

Wir verfolgen einen dualen Ansatz. Zum einen klären wir mit dem Unternehmen das Big Picture. Es geht dabei um die Frage, wo das Unternehmen in fünf Jahren durch die Digitalisierung stehen will. Zum anderen beginnen wir mit einer „Hands on“-Transformation und kümmern uns zunächst um Quick Wins. Die erreichen wir mit Prozessoptimierung, erst später entwickeln wir daraus datengetriebene Geschäftsmodelle.

Wir nutzen dafür das acatech-Reifegradmodell, das vier Stufen besteht: Visibility, Transparency, Predictivity, Adaptivity. Die Unternehmen müssen also in aufsteigender Folge zunächst einfache Sichtbarkeit und später durchgehende Transparenz in den Prozessen erzeugen. Auf der dritten Stufe können sie innerhalb ihrer Prozesse Entwicklungen vorhersagen und erreichen in der vierten Stufe eine gestärkte Anpassungsfähigkeit.

Dieses Modell ist die Basis für eine iterative Vorgehensweise. Die Unternehmen können sich an diesen vier Stufen entlang hangeln und jeweils schauen, wie gut sie auf jeder Stufe sind und wo es noch Nachholbedarf gibt. Anhand des Modells wird auch deutlich, wo das Unternehmen in einem, in drei oder in fünf Jahren stehen sollte.

Digitale Reife: Sichtbarkeit, Transparenz, Prognose- & Anpassungsfähigkeit (© acatech / RWTH Aachen)

Erfolgsfaktoren der Digitalisierung

Welche Erfolgsfaktoren und Stolpersteine haben Projekte innerhalb dieses Reifegradmodells?

Sehr wichtig ist eine möglichst breite Rückendeckung im Unternehmen, vor allem durch den Willen des Managements, tatsächlich zu digitalisieren und etwas Innovatives zu entwickeln. Denn Innovationen können auch scheitern, weshalb eine positive Fehlerkultur notwendig ist.

Ein guter Ratschlag ist, immer mit einfachen Projekten anzufangen, daraus zu lernen und die Erkenntnisse in größeren Projekten zu verwerten. In diesen ersten Projekten sollten die Mitarbeiter möglichst viel Wissen aufnehmen und sich vernetzen, vor allem mit Unternehmen, die ähnliche Probleme bereits gelöst haben. Das so erreichte Know-how ermöglicht es dem Projektteam, ihre Ideen mit Technologien abzugleichen.

Sobald die Unternehmen einen konkreten Anwendungsfall haben, sollten sie alle  Stakeholder ins Boot holen – im eigenen Unternehmen, bei Geschäftspartnern und Kunden. Denn Digitalisierung heißt, dass Informationen zirkulieren müssen. Durch die Beteiligung der Stakeholder setzen die Unternehmen die Scheuklappen ab und erhalten einen hochwertigen Smart Service, der umfassender getestet ist und besser die Anforderungen der späteren Nutzer erfüllt. Auf diese Weise wird dann ein einfacher Use Case zu einem echten Business Case, der im Markt bestehen kann.

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