Der Business Case für die Industrie 4.0: Kontinuierliche Verbesserungen ermöglichen

Die Philosophie des Kaizen, auch bekannt als das Prinzip des kontinuierlichen Verbesserungsprozesses, ist seit jeher tief in der Produktionswelt verwurzelt. Bekannt geworden durch Masaaki Imais 1985 erschienenes Buch "Kaizen: Japanese Spirit of Improvement", stammt das Konzept ursprünglich aus den Toyota-Fabriken nach Ende des Zweiten Weltkriegs. Etwa zur gleichen Zeit führte Bill Smith bei Motorola die Six Sigma-Methodik ein, die sich auf die Beseitigung von Abweichungen im Herstellungsprozess konzentriert, welche letztendlich oftmals die Ursache für Produktionsfehler sind.

Toyota_production_line_kaizenDas heutige Prinzip des kontinuierlichen Verbesserungsprozesses wird bereits in vielen Fabriken verfolgt, auch beim Mittelstand. Kleine und mittelgroße Unternehmen werden jedoch häufig durch das Vorgehen vor große Herausforderungen gestellt, da sie nur eingeschränkt über die nötigen Ressourcen (sowohl personell als auch finanziell) zur Überwachung des Ist-Prozesses und für die Umsetzung von Prozessverbesserungen verfügen. Innovative Industrie 4.0-Technologien können dabei helfen, diese Herausforderungen zu überwinden und eröffnen die Möglichkeit für kontinuierliche Prozessverbesserungen.

Denkbar ist beispielsweise die automatisierte Erfassung und Analyse von Maschinen- und Auftragsdaten. Die Möglichkeit Datenmengen unbegrenzt und automatisiert zu erfassen, kann sich insbesondere für kleine und mittelgroße Produzenten zu einem nachhaltigen Wettbewerbsvorteil entwickeln. Dadurch wird die Überwindung der genannten Hürden tatsächlich ein überzeugendes Argument im Hinblick auf Investitionen in eben jene unterstützende Industrie 4.0 Technologien.

Sammeln Sie exakte und wertvolle Daten

Nehmen wir das Beispiel einer mittlerweile weit verbreiteten Industrie 4.0-Technologie: Sensoren. Die nötigen Investitionsvolumen zur Installation von Sensoren sind in den letzten Jahren stark gesunken und wird wohl mit der ständigen Weiterentwicklung der Technologie auch in Zukunft weiter fallen. Die Ausrüstung von Maschinen mit Sensoren ist daher ein einfaches Mittel, um präzise verwertbare Daten über die Gesamtanlageneffektivität (GAE) zu erhalten: Sensoren erfassen automatisiert Daten über Maschinenstillstände und benachrichtigen Werker und Linienmanager teilweise sogar in Echtzeit, wenn es zu ungeplanten Ausfallzeiten kommt oder wenn eine Maschine außerhalb der vorgesehenen Parameter läuft. Diesem automatisierten Ansatz steht eine manuelle Erfassung von Maschinendaten gegenüber, die fehleranfällig ist und oft keine Informationen über ungeplante Ausfallzeiten enthält, die folglich oftmals nicht einmal gemeldet und erfasst werden.

Identifizieren Sie den Ursprung von Problemen

Ohne das Wissen über den eigentlichen Ursprung von Fehlern und Problemen ist es nahezu unmöglich sinnvolle, nachhaltige Prozessverbesserungen zu erzielen. Qualitätskontrollen in der Fertigung sind ein gutes Beispiel: Wo Qualitätsprobleme im Produktionsprozess letztendlich entstanden sind, ist oftmals schwer nachvollziehbar. Neben möglicherweise minderwertigen Rohstoffen oder der falschen Konfiguration einer bestimmte Maschine, könnten Produkte ebenfalls auch während des Transports am Hallenboden beschädigt worden sein. Erst durch die Zusammenführung von Daten aus verschiedenen Produktionsschritten (z.B. Maschinendaten neben Instandhaltungsaufzeichnungen) ist es möglich, die exakte Ursache von Qualitätsproblemen zu identifizieren.

Verkürzen Sie die für Prozessverbesserungen benötigte Zeit

Ein zentrales Merkmal der digitalen Fabrik ist der ermöglichte Echtzeitzugriff auf relevante Daten und Analysen. Beispielsweise kann dieser über Industrie Tablets an einer Arbeitsstation in der Produktion oder über eine App auf dem Smartphone des Betriebsleiters ermöglicht werden. Dadurch bekommen alle relevanten Entscheidungsträger am Hallenboden jederzeit und überall Zugang zu benötigten Informationen, die sie bei der Entscheidungen über Prozessverbesserungen unterstützen. Dadurch könnte ein Produktionsleiter schon frühzeitig erkennen, dass die Gutmenge in der aktuellen Schicht unter dem eigentlichen Sollwert liegt. Mit den richtigen Daten zur Hand kann die Ursache des Problems zuverlässig identifiziert und direkt behoben werden, sodass der Leistungsverlust nicht bis zum Ende der Schicht andauert oder sich sogar auf nachfolgende Schichten erstreckt. Zudem wird deutlich, ob es sich um ein möglicherweise grundlegendes Problem handelt, welches in den Fokus eines Verbesserungsprozesses rücken sollte.

Reduzieren Sie Nebenzeiten der Werker

Wie viel Zeit verbringen Ihre Mitarbeiter täglich damit herauszufinden, wie die nächsten Arbeitsschritte aussehen? Oder mit der manuellen Erfassung von Maschinenparametern? Diese sogenannten Nebenzeiten hemmen die Produktivität der Werker und sind damit ein ideales Ziel für Initiativen im Sinne einer kontinuierlichen Prozessverbesserung. Durch das Einführen einfacher Technologien können Nebenzeiten mit überschaubarem IT-Aufwand reduziert werden. So kann mit dem Einsatz von Tablets in der Produktion eine digitale Betriebsdatenerfassung eingeführt werden (in diesem Zuge ebenfalls detaillierte Dokumente mit Instruktionen bereitgestellt werden, um vor allem Leiharbeitern dabei zu unterstützen aufkommende Fragen schnell zu beantworten), und eine Maschinendatenerfassung sogar vollständig automatisiert Produktionsdaten erfassen. Beide Technologien ermöglichen Mitarbeitern einen stärkeren Fokus auf wertschöpfende Aktivitäten, was durchaus zu höheren Erträgen führt. Darüber hinaus gibt es ebenfalls komplexere Technologien, die im Zuge des Industrial Internet of Things (IIoT) eine autarke Maschinenkommunikation ermöglichen. Die automatisierte Konfiguration und Optimierung von Produktionsanlagen, eröffnet wiederum die Möglichkeit, dass  Mitarbeiter mehr Fokus auf wertschöpfende Aktivitäten legen können.

Ermöglichen Sie den Einstieg in neue Geschäftsmodelle

Auch die kontinuierliche Prozessverbesserung hat ihre Grenzen. Während die Implementierung der Methodik zu einer signifikanten Steigerung von Rentabilität und Produktivität, sowie zu einer Senkung von Kosten und Ausschuss führen kann, werden letztendlich bestehende Prozesse auf einem konstanten Niveau zu bleiben, was zu sinkenden Renditen führt. Industrie 4.0-Technologien können Herstellern helfen, über die Methodik der kontinuierlichen Verbesserung hinauszugehen und sogar neue Geschäftsmodelle zu entwickeln, die auf einer neuen, vorausschauenden, datengestützten Umgebung basieren. In diesem Zusammenhang wird sich die kontinuierliche Verbesserung nicht nur auf diskrete Prozesse konzentrieren, sondern auch darauf, eine größere Flexibilität über bestehende Prozesse hinaus zu schaffen.

Der Weg zu Industry 4.0 bietet viele Vorteile für den Mittelstand, einschließlich des Potenzials, Initiativen zur kontinuierlichen Prozessverbesserung zu beschleunigen, welche die Effizienz steigern und Kosten senken. Dies ist sicherlich ein überzeugendes Argument für die Einführung von Industrie 4.0-Technologien.

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Themen: Digitalisierung & IIoT, Datengetriebene Produktion, Industrie 4.0

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