Wie sich Industrie 4.0 Projekte rechnen

Laut dem Weltwirtschaftsforum werden die Unternehmensinvestitionen in neue Technologien bis 2020 die 2,4 Milliarden Dollar Marke pro Jahr weltweit erreichen. Den Schätzungen zufolge werden Investitionen in das Industrial Internet of Things (IIoT) einen Großteil dieser Investitionen ausmachen, was hinsichtlich der Entwicklung von Unternehmen in Richtung Industrie 4.0 nicht verwundert.

Screen Shot 2019-01-21 at 12.29.14 PMGleichzeitig haben CFOs und die Unternehmensführung oft Schwierigkeiten, Investitionen in neue Industrie 4.0 Technologien zu rechtfertigen; schließlich kann die Profitabilität einer neuen Technologieeinführung ohne historische und handfeste Daten nur schwer kalkuliert werden. Der übliche Benchmark für finanzielle Entscheidungen, eine faktenbasierte Risikoanalyse, kann im Hinblick auf Industrie 4.0 Projekte nicht zugrunde gelegt werden.

 

Folglich, um die mögliche Rendite von Industrie 4.0 Projekten besser zu verstehen, sollten Sie sich an konkreten Anwendungsfällen orientieren, die ihre Rentabilität bereits nachgewiesen haben. Durch diesen Ansatz stellen Sie sicher, dass eine Industrie 4.0 Initiative nicht nur um des Technologie Willens verfolgt wird, sondern sich von der Lösung einer spezifischen geschäftlichen Herausforderung heraus entwickelt hat, wodurch sich schlussendlich die Rentabilität eines Projekts definiert.

Mehrwerte durch Transparenz

Der Mehrwert von Datentransparenz in der Produktion ergibt sich aus der Fähigkeit gesammelte Daten zu nutzen und in sinnvolle Geschäftsentscheidungen zu übersetzen. Investitionen in höhere Datentransparenz können sich auf allen Ebenen eines Unternehmens rechnen. Daten können beispielsweise Führungskräfte bei der Messung des Fortschritts von strategischen Zielen helfen, Werker können Daten direkt aus der Produktion hingegen nutzen, um frühzeitig Probleme zu erkennen und Maßnahmen einzuleiten.

Ein anderer Vorteil von Datentransparenz in der Produktion liegt in einer konsequenten Qualitätssicherung. Die gesammelten Produktionsdaten können beispielsweise für eine schnellere Wahrnehmung von Qualitätsproblemen genutzt werden. Erfasste Daten einer spezifischen Produktionslinie sollten verwendet werden, um bei auftretenden Problemen sofort die zuständige Person im Unternehmen zu informieren und entsprechende Korrekturen einzuleiten. Zudem sind in der Industrie 4.0 Produktion die Null-Fehler Strategie und das Total Quality Management (TQM) realisierbare, greifbare Ziele.

Mehrwerte durch reduzierte Stillstände

Profitable Produktionen sind in der Regel durch eine hohe Gesamtanlageneffektivität (sog. OEE) charakterisiert. Anwendungen wie die Maschinendatenerfassung helfen bei der Anlagenüberwachung und dem Ablesen von Performance Trends. Die Echtzeit Datenerfassung von Maschinen kann ebenfalls für Benachrichtigungen bei Maschinenausfällen genutzt werden. Durch eine schnelle Reaktion sind Produktionsanlagen nach nur kurzer Störzeit wieder einsatzfähig, Ausfallzeiten werden reduziert und die Produktionseffizienz erhöht.

Die Implementierung von IIoT-Technologien ermöglicht es Unternehmen zudem, von der präventiven Maschinenwartung (die unnötige Ausfallzeiten mit sich bringt, wenn Anlagen zu früh oder häufig zur Wartung außer Betrieb genommen werden) zur vorausschauenden Wartung überzugehen. Maschinen können die mittlere Ausfallzeit (MTBF),  ihre eigene Lebensdauer und andere Daten des Anlagenzustands eigenständig überwachen, durch weitere Datenanalyse ergibt sich so die Möglichkeit den optimalen Wartungszeitpunkt vorherzusagen und die OEE Kennzahl zu erhöhen.

Mehrwerte durch Verständnis über Engpässe

Produktionsengpässe ergeben sich immer wieder am Hallenboden. Technologien, wie z.B. die Betriebsdatenerfassung, Maschinendatenerfassung oder auch visuelle Management Dashboards, können Produktionsleiter jedoch bei der Identifizierung der problematischen Maschinen oder Produktionsschritte unterstützen. So kann proaktiv verhindert werden, dass sich Produktionsaufträge anstauen - was die Gesamtanlageneffektivität (OEE) und Termintreue erhöht, während gleichzeitig Durchlaufzeiten verkürzt werden.

Eine andere potenzielle und oft unterschätzte Quelle für Engpässe sind Leiharbeiter, die Probleme mit komplizierten Standardarbeitsanweisungen (sog. SOPs) oder keinen Zugang zu den neuesten Dokumenten haben. Die Investitionen in Technologien, wie etwa digitalen Arbeitsmappen oder interaktiven Schritt-für-Schritt Anleitungen rentieren sich durch eine erhöhte Mitarbeiterproduktivität.

Mehrwerte durch kundenindividuelle Massenfertigung

Über weite Teile des 20. Jahrhunderts war die Fertigungsindustrie bestrebt durch Massenproduktion Skaleneffekte zu erzielen. Heutzutage steht mit der Entwicklung neuer Technologien oft eine kundenindividuelle Massenproduktion im Fokus. Investitionen in entsprechende Technologien erwirtschaften eine Rendite durch verkürzte Lieferketten und lokale Fertigung. Auch eine erhöhte Kundenzufriedenheit kann einen positiven, indirekten Effekt haben. Auch wenn die kundenindividuelle Massenproduktion häufig eher mit der B2C-Industrie in Verbindung gebracht wird (siehe die Adidas speedfactory in Ansbach, Deutschland), verfolgen B2B-Unternehmen wie Glashersteller und Maschinenbauer den Ansatz ebenfalls, meist durch die 3D-Drucktechnologie.

 

 

Ein weiter Punkt: um neue Technologien zu integrieren, müssen konventionelle operative Technologien (OT) wie Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) und Prozessleitsysteme (PLS), oftmals mit hohem Aufwand neu konfiguriert werden. Investitionen in das Industrial Internet of Things (IIoT) erleichtert die Kopplung von OT und IT, so dass Prozesse der industriellen Automatisierung in wesentlich kürzerer Zeit leicht umkonfiguriert werden können - was die kundenindividuelle Massenproduktion wesentlich kosteneffektiver macht.

Generelle Faktoren, die sich auf Renditen auswirken

Der Rendite von Industrie 4.0 Projekten kann stark variieren. Laut dem Weltwirtschaftsforum erzielen Branchenführer (mit oftmals hohen Umsätzen) Produktivitätssteigerungen von etwa 70%, während Nachahmer in der Industrie (darunter viele KMUs) ihre Produktivität um etwa 30% steigern. Unabhängig von Ihrer eigenen Stellung im Markt gibt es bestimmte allgemein geltende Faktoren, die dazu beitragen, den ROI von Industrie 4.0 Projekten zu maximieren.

  • Ausgeprägte Führungskompetenz: Eine erfolgreiche Entwicklung zur Industrie 4.0 erfordert eine präzise strategische Vision und eine bereichsübergreifende Ausrichtung auf diese. Beides muss an erster Stelle des Unternehmens stehen. Führungskräfte sollten ihre Unterstützung für den Entwicklungsprozess zur Industrie 4.0 authentisch zum Ausdruck bringen, nicht nur durch eine unternehmensweite Kommunikation, sondern auch durch das Bereitstellen von Ressourcen und der Priorisierung von Industrie 4.0 Initiativen.

  • Kombinierter Einsatz: Unternehmen, die mehrere Technologien einsetzen, beispielsweise Robotik mit künstlicher Intelligenz kombinieren, profitieren von Produktivitätssteigerungen, die etwa dreimal höher sind als jene von Unternehmen, die nur einzelne Technologien einsetzen. Der Einsatz von Robotik alleine wird sicherlich zu Produktivitätssteigerungen führen, doch die Kombination mit kognitiven Technologien (wie Machine Learning oder Data Mining) wird noch höhere Renditen bringen.

  • Einsatz der Mitarbeiter: Unternehmen, die Zeit und Ressourcen in Change Management investieren und gleichzeitig Mitarbeiterschulungen schon in frühen Phasen des Digitalisierungsprozesses einbinden, werden eine durchaus höhere Akzeptanz innerhalb der Belegschaft gegenüber neuer Technologien erreichen. Diese Offenheit hat einen positiven, indirekten Einfluss auf den ROI eines Industrie 4.0 Projekts, indem Mitarbeiter besser vorbereitet sind neue technologiebasierte SOPs zu verstehen und zu befolgen. Auch die häufige Befürchtung innerhalb der Belegschaft, dass eine neue Technologie den eigenen Arbeitsplatz gefährden könnte, kann durch eine fachliche Weiterbildung entgegengewirkt werden.

  • Technologische Infrastruktur: Der Aufbau grundlegender Kompetenzen in den Bereichen Cloud Computing, Cyber Sicherheit und Interoperabilität bildet die notwendige technologische Infrastruktur zur Implementierung von Industrie 4.0 Technologien. Dieser Aufbau an Kompetenz sollte als Grundlage für die Entwicklung zur Smart Factory betrachtet werden.

 

Der innovative Charakter von Industrie 4.0 Projekten macht es der Geschäftsführung vielfach schwer, Chancen und Risiken der Investitionen zu beurteilen. Trotz des Fehlens herkömmlicher Benchmarks zur Berechnung des ROIs von Industrie 4.0 Projekten ist es möglich, die potenziellen Renditen abzuschätzen, indem man existierende Anwendungsfälle auf das eigene Unternehmen überträgt.

Gerne bieten wir Ihnen an, Sie bei der Aufstellung eines Business Cases zu Ihrer konkreten Industrie 4.0 Idee zu unterstützen und den potenziellen ROI für Ihr Unternehmen zu berechnen. 

 

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Themen: Digitalisierung & IIoT, Industrie 4.0

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