Autor: Günther Schuh

Industrie 4.0 ist heute trotz starker medialer Präsenz und nachgewiesenem Nutzenpotenzial, in vielen Unternehmen noch nicht etabliert. Industrie 4.0-Projekte bleiben häufig in einem Prototypenstatus und liefern keinen langfristigen Mehrwert. Die Lösung stellt eine durchgängige digitale Systemlandschaft bestehend aus einer vernetzten, digitalen Infrastruktur und einer an Industrie 4.0 ausgerichteten Unternehmensorganisation dar. Durch ein vierstufiges Vorgehen wird in diesem Beitrag vorgestellt, welche Grundlagen geschaffen werden müssen, um skalierbare Lösungen zu ermöglichen und einen langfristigen Nutzen zu realisieren.

Zur Sicherstellung der Wettbewerbsfähigkeit ist es für produzierende Unternehmen essenziell, kontinuierlich innovative Produkte, Prozesse und Geschäftsmodelle zu entwickeln. Unternehmen begegnen dabei jedoch den Herausforderungen eines dynamischen und komplexen Unternehmensumfelds. Darüber hinaus steigt die Relevanz der Nachhaltigkeit für die produzierende Industrie kontinuierlich an. Im Rahmen des vorliegenden Beitrags „Sustainable Innovation“ werden Handlungsfelder und Prinzipien des Innovationsmanagements beschrieben, die Unternehmen dazu befähigen, nachhaltig Werte zu schaffen.

Deutsche Industrieunternehmen leiden unter einem zunehmenden Fachkräftemangel - besonders betroffen ist der Mittelstand. Um die Zukunft Deutschlands als Produktionsstandort zu sichern, müssen geeignete Lösungen gefunden werden, diesem Mangel zu begegnen. Dafür bieten Technologien im Kontext von „Industrie 4.0“ einen vielversprechenden Ansatz. Sie können zu signifikanten Produktivitätsverbesserungen führen und eine höhere Ressourcenauslastung ermöglichen. Die Kernherausforderung besteht jedoch darin, die richtigen technischen Lösungen für die spezifischen unternehmensindividuellen Herausforderungen zu identifizieren. Eine systematische Vorgehensweise dazu wird im Folgenden beschrieben.

Die Blockchain-Technologie (BCT) ist eine der vielversprechendsten Technologien der Gegenwart, die in Zukunft insbesondere für produzierende Unternehmen eine noch größere Bedeutung haben wird, um die unternehmensübergreifende Zusammenarbeit zu verbessern und Prozesse gegenüber dem Kunden transparenter zu gestalten. Trotzdessen wird die BCT als vertrauensschaffendes Instrument noch nicht in der Breite angewendet. In diesem Beitrag werden neben den Potenzialen die Herausforderungen für den Einsatz der BCT erörtert und auf Basis des St. Gallener Management-Modells ein Lösungskonzept hergeleitet, welches dem potenziellen Anwender der BCT mögliche Anwendungsszenarien aufzeigt.

Im Campus Cluster Logistik der RWTH Aachen entwerfen Industrieunternehmen, Anbieter von industriellen Dienstleistungen und IT-Lösungen gemeinsam mit den Wissenschaftlern des FIR an der RWTH Aachen eine Infrastruktur für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 der Bundesregierung. Im Enterprise Integration Center (EICe) stehen hierfür drei Innovationslabore und eine Demonstrationsfabrik zur Verfügung. Durch diese gegebene Infrastruktur wird das Forschen an einer produktiven Fertigung mit realen Produktionsdaten ermöglicht und somit ein Schritt in die Zukunft der industriellen Forschung getan.

Durch die Einführung von Produktionssystemen einen nachhaltigen Erfolg zu generieren, stellt viele Unternehmen vor Schwierigkeiten. Probleme verursacht insbesondere der systemische und kulturelle Veränderungsprozess zur Steigerung der Effizienz. Klinsmann konnte während seiner Zeit als Bundestrainer der Mannschaft und dem DFB weg von veralteten Strukturen hin zu einem modernen System verhelfen und nachhaltige Veränderungen einleiten. Durch den Vergleich des Klinsmann-Projekts mit Erkenntnissen aus einer vom Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen durchgeführten Benchmarking-Studie zur erfolgreichen Einführung von Produktionssystemen können eindeutige Parallelen aufgezeigt und somit entscheidende Stellhebel für den erfolgreichen Wandel identifiziert werden.

Für die Konkurrenzfähigkeit von F&E ist sowohl die Steigerung der Effizienz als auch der Effektivität erfolgsentscheidend. Hier setzt Lean Innovation an. Ziel von Lean Innovation ist es, die Grundsätze des Lean Thinking auf das Management von F&E zu übertragen. Bislang wurde dieser Übertrag in Ansätzen begonnen, aber keineswegs systematisch vollzogen. Der Erfolg von Lean Production beruht vor allem darauf, dass die Lean Thinking-Grundsätze für Produktionssysteme umfangreich interpretiert und umgesetzt wurden. Vergleichbare Leitmotive fehlen für die Umsetzung von Lean Innovation noch: Lean Innovation befindet sich heute auf dem Weg zur Systematik.

Die systematische Produktgestaltung wird in zunehmendem Maße ein wettbewerbsentscheidender Erfolgsfaktor für Unternehmen im produzierenden Gewerbe. Am Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen wurde eine Vorgehensweise zur kundengerechten, konfliktfreien und durchgängigen Gestaltung der Produktarchitektur im Hinblick auf die Entwicklung modularer Produktprogramme entwickelt. Die Methode ist das Ergebnis langjähriger Forschungsaktivitäten im Bereich des Komplexitätsmanagements und hat sich bereits mehrfach in der industriellen Praxis bewährt. Die beschriebene Vorgehensweise wird sowohl methodisch als auch anhand von Beispielen aus der Praxis veranschaulicht.

In der Produktionslogistik des Maschinen- und Anlagenbaus werden vermehrt RFID-Systeme eingeführt. Die Unternehmen versprechen sich hierbei eine Effizienzsteigerung in der Behälterverfolgung und -bereitstellung. Oft scheitert aber die Einführung von RFID, da die abgebildeten Prozesse unverändert übernommen werden sollen und die Grenzen der Technologie nicht ausreichend bekannt sind. In diesem Beitrag sollen die technologischen Grenzen von RFID in der Lokalisierung von Ladungsträgern in der Produktion dargestellt werden. Außerdem wird eine Vorgehensweise zur Einführung RFID-unterstützter Prozesse vorgeschlagen.