Thema: Industrie 4.0

Globalisierung in der Produktion ist ein viel und kontrovers diskutiertes Thema. Nicht nur Logistikunternehmen müssen ihre Prozesse anpassen, auch der Produktionsanlauf wird in einem globalen Netzwerk deutlich komplizierter. Was Sie darüber wissen müssen, erfahren Sie in dieser Ausgabe. Die Beiträge beleuchten den Themenkomplex der Entwicklung und erfolgreichen Umsetzung von globalen Strategien für Fertigung und Logistik.

Strategische Führung hat in den letzten Jahren sehr an Bedeutung gewonnen. Trotz hoher Investitionen in die Strategieentwicklung scheitern viele Strategien in der Implementierungsphase. Ein entscheidender Faktor für eine erfolgreiche Strategieimplementierung wird dennoch bisher lediglich intuitiv berücksichtigt: der Detaillierungsgrad von Strategie. Der Artikel stellt ein praxiserprobtes Werkzeug vor, mit welchem die richtige Detaillierung für eine erfolgreiche Strategieimplementierung ermittelt werden kann und ermöglicht ein Monitoring der Strategieformulierung und -umsetzung.

Der Beitrag stellt eine digitale Planungsumgebung zur integrierten Fabrik- und Logistikplanung vor. Im Mittelpunkt der Arbeiten steht die Verschmelzung von Methoden für die kurz- und mittelfristige Fabrik-, Produktions- und Arbeitsplanung in einem mittelständischen Unternehmen. Ziel ist die deutliche Verkürzung der Planungsprozesse bei gleichzeitiger Reduktion des Gesamtaufwands auf Basis eines aktuellen, digitalen Fabrikmodells. Daten aus der Produktion und aus dem Auftragswesen fließen zeitnah in verteilte Prognosemodelle ein. Sowohl Ist-Daten als auch Prognoseergebnisse werden über die Fabrikebenen Produktion, Segment, Zelle und Maschine in einem „Fabrik-Cockpit“ problemorientiert visualisiert und Handlungsoptionen proaktiv vorgeschlagen. Durch die starke Beschleunigung der Planungsprozesse verlieren die gestalterischen Prozesse ihren Projektcharakter und werden zum Tagesgeschäft.

Die Digitale Fabrik ist zu kostspielig und bringt dem Unternehmen nicht den erhofften Nutzen. Dieses Urteil über die Digitale Fabrik ist in mittelgroßen Unternehmen verbreitet. Durch die Komplexität der neuen Technologie, insbesondere bezogen auf die Auswirkungen im Unternehmen, ist dieses Urteil nur schwer zu widerlegen. Die IPA-Methode DigiPlan-Check bietet eine effiziente Methode zur schnellen Erfassung der Unternehmenspotenziale und darauf aufbauend eine Auswahl an Systemkomponenten der Digitalen Fabrik. Ergebnis sind wertvolle Erkenntnisse, wo und wie die Digitale Fabrik im Unternehmen seinen Beitrag gewinnbringend leisten wird. Und das individuell und nicht verallgemeinert.

Individualisierte, genau dem Kundenwunsch entsprechende Produkte sind gefragter denn je. Eine Aussage, die auch auf den Automobilmarkt und vor allem auf Fahrzeuge der Oberklasse zutrifft. Durch ein großes Angebot individueller Pakete der Hersteller kann fast jeder Wunsch erfüllt werden. Betrachtet man diese Entwicklung aus Sicht der Disposition eines Unternehmens, stellt man fest, dass das größte Problem die Handhabung der teilweise nahezu ins Unendliche gehenden Variantenvielfalt darstellt. Ein Ansatz zur Verringerung bzw. zur vollständigen Vermeidung dieser Komplexität durch den Einsatz eines speziellen, vom eigentlichen Produktmodell weitestgehend entkoppelten Produktkonfigurators soll in diesem Beitrag aufgezeigt werden.

„Die Digitale Fabrik ist nicht länger eine Vision, sondern auf dem Weg Realität zu werden“, berichtete Volkswagen auf dem Branchentreffen in Ludwigsburg im Juni 2004 [1]. Dieses Zitat spiegelt den Stand der Digitalen Fabrik in der Automobilindustrie beeindruckend wider. Andere Branchen und Unternehmensgrößen haben diesen Schritt noch vor sich, wie eine aktuelle Studie des Fraunhofer IPA aufzeigt [2]. Dabei stellt sich die Frage, wie Unternehmen das Thema „Einführung der Digitalen Fabrik“ angehen. Um es vorweg zu nehmen - es gibt keine allgemeingültige Vorgehensweise. Je nach Kunden- und Lieferantenstruktur, Unternehmensgröße und Produkt müssen individuelle Herangehensweisen gefunden und umgesetzt werden. Was sich aber durchaus unternehmensneutral herausstellen lässt, sind die Erfolgsfaktoren zur Einführung der Digitalen Fabrik [3, 4]. Diesem Thema widmet sich der vorliegende Artikel.

Im Rahmen des Beitrags wird der Weg von der Vision bis zur Einführung der Digitalen Fabrik an einem Projektbeispiel aus der Luftfahrtindustrie beschrieben. Zuerst wird auf die Ausgangssituation in den Unternehmensbereichen eingegangen, die in das Projekt involviert waren. Anschließend wird ein Anwendungs- und Integrationskonzept für die mit Werkzeugen der Digitalen Fabrik unterstützte Produktionsplanung vorgestellt und bewertet. Der Ausblick und letzte Teil dieses Beitrags widmet sich den organisatorischen Herausforderungen, die zur zukünftigen Umsetzung der Digitalen Fabrik gemeistert werden müssen.

Die Zeiteinsparung und Steigerung der Innovationsfähigkeit in der Produktentstehung wird durch neue Methoden- und Technologieinnovationen des Virtual Engineering ermöglicht. Das Virtual Engineering Konzept beinhaltet einen ganzheitlichen Ansatz einer kooperativen, virtuellen und integrierten Produktentstehung. Dafür bedarf es einer spezifischen, anwendungsorientierten Konfiguration und Realisierung einer durchgängig integrierten Systemlandschaft. Darüber hinaus umfasst das Virtual Engineering die Anpassung und Entwicklung von Methoden und Werkzeugen für die Organisation in Produktentstehungsumgebungen.

Steigende Kundenanforderungen an eine Individualisierung der Fahrzeuge sowie eine abnehmende kundenspezifische Markenaffinität bei der Auswahl von Neufahrzeugen verursachen einen erhöhten Wettbewerbsdruck im automobilen Umfeld. Dabei müssen Produktinnovationen und technologische Fortschritte unter höchster Belastung der Projektorganisation in immer kürzerer Zeit in die Produkte integriert werden. Der Abstimmungs- und Koordinationsaufwand im zunehmend zergliederten Innovationsnetzwerk zwischen Hersteller und Entwicklungs-/Systempartnern steigt durch den Termindruck und die vertikale Verlagerung der Verantwortung dramatisch an und stellt das automobile Umfeld vor immer neue Herausforderungen.

Die Fabrikplanung sieht sich infolge veränderter Marktbedingung neuen Herausforderungen gegenüber gestellt. Die Anforderung an die Wandlungsfähigkeit eines Unternehmens ist zu einem Schlüsselfaktor geworden, der bereits in der Planungsphase einer Fabrik adressiert werden muss. Welche Einflüsse und Faktoren sind bei der Realisierung neuer Fabriken zu berücksichtigen? Zu dieser Thematik wurden Unternehmen im Bereich Fabrikplanung befragt.