Digitale Fabrik muss noch Hürden überwinden

Demnächst startet kaum noch ein Montageband, bevor nicht zunächst jeder Produktionsschritt bis ins Detail realitätsnah simuliert wurde, prognostiziert Dr. Olaf Brandt, Direktor Business Consulting beim PLM-Softwarehaus UGS. Die Einführung der Digitalen Fabrik in der gesamten Industrie wird allerdings einen Zeitraum von 10 bis 15 Jahren in Anspruch nehmen. Dr. Brandt beschreibt einige der kritischen Faktoren des Entwicklungsprozesses:

Das Top-Management ist als Impulsgeber gefragt
Das Ziel der digitalen Simulation von Produktionsprozessen ist letztlich, den Planungsablauf nachhaltig zu beschleunigen und die Fertigungsroboter auf mehr Leistung zu trainieren. Der Weg dorthin verlangt jedoch eine strategische Neuorientierung, Veränderungen im Selbstverständnis des Unternehmens und auch ein Investitionsengagement. Damit steht das Top-Management im Zentrum der Entscheidungsprozesse, weil es sich bei der Einführung von Technologien für die Digitale Fabrik um eine grundsätzliche und weit in die Zukunft hineinreichende Ausrichtung handelt, die aus den mittelfristigen Wettbewerbsstrategien abzuleiten ist.

Es müssen neue Formen der Zusammenarbeit zwischen Produktentwicklung, Fertigungsplanung und Produktion eingeübt werden, damit die Nutzeneffekte der Digitalen Fabrik vollständig zum Tragen kommen. Das Management muss das Rückgrat dieses Vorhabens sein und ist ebenso als Impulsgeber gefordert.

Technologische Lücken müssen geschlossen werden
Das Konzept der Digitalen Fabrik benötigt vielfältige Werkzeuge, die aber längst noch nicht ausreichend in den Unternehmen vorhanden sind. So besteht insbesondere im mittelständischen Fertigungssegment ein Nachholbedarf, beispielsweise bei den Manufacturing Execution Systemen (MES) ebenso wie für das Product Lifecycle Management (PLM) oder bei den Simulationstechnologien. Wie schnell diese technologische Lücke geschlossen werden kann, hat einen maßgeblichen Einfluss auf den Etablierungsprozess der digitalen Planungsverfahren. Die derzeitigen Signale aus dem Markt deuten jedoch darauf hin, dass der Handlungsbedarf von den Unternehmen erkannt wurde und sie ihre Investitionsinitiativen darauf ausrichten.

Ganzheitliche Betrachtungen statt Fokus auf einzelne Technologien
Während in der Vergangenheit der Blick primär auf isolierte Anforderungen ausgerichtet wurde, kann das Lösungskonzept der Zukunft nicht lauten, sich im Blick auf einzelne Werkzeuge für das Engineering und die Produktionsplanung zu verlieren. Stattdessen muss ein ganzheitlicher Denkansatz in den technischen Strategien entwickelt werden. Denn einzelne Werkzeuge führen noch nicht zur Digitalen Fabrik. Im Gegenteil entstehen Inseln mit in sich geschlossenen Produkten oder Systemen, deren Vielzahl an Schnittstellen den Informationsfluss undurchschaubar und schwer steuerbar machen. Diese ganzheitliche Betrachtung stellt eine der zentralen Herausforderungen in der Gestaltung der technischen Infrastruktur dar, weil sie einen substanziellen Wandel der bisherigen Planungsgewohnheiten verlangt.

Datenintegration verlangt offene Plattformen
Die Datenmanagementsysteme bilden das technische Rückgrat der Digitalen Fabrik. Um sich Klarheit über die im Planungsprozess benötigten Daten zu machen, sollte man wissen, welche Produkt-, Produktions- sowie Fabrikdaten benötigt und in welchen führenden Systemen dir gehalten werden. Nach wie vor existiert kein Standard für den Datenaustausch zwischen den verschiedenen Systemen. Um nicht in einem heillosen System- und Schnittstellenwirrwarr zu versinken, sind offene Datenplattform notwendig, die alle Systeme und Werkzeuge zusammenführen.

Branchenstandards zur Datenintegration werden unverzichtbar
Aber selbst eine offene Datenplattform ändert nichts an der Notwendigkeit, einheitliche Standards für die Datenintegration zu schaffen, weil sich dann beispielsweise der Konfigurationsaufwand reduziert. Die Bestrebungen in diese Richtung müssen deshalb allein schon im Interesse der mittelständischen Engineering-Unternehmen und Anlagenlieferanten mit hoher Priorität forciert werden. Denn da sie üblicherweise für mehrere OEM tätig sind, werden sonst die grundsätzlichen Einsparpotenziale deutlich begrenzt. Geringere Erwartungen an die Nutzeneffekte wiederum haben einen negativen Einfluss auf die Investitionsbereitschaft und verzögern dadurch die Verbreitung der digitalen Planungsverfahren.

Die neue Kultur der Vernetzung aktiv mitgestalten
Die Idee der Digitalen Fabrik impliziert eine enge Vernetzung von OEM, Engineering-Dienstleistern, Anlagen- und Teilelieferanten bis hin zu Logistikpartnern, um sich bezüglich der Methoden eng miteinander abzustimmen. Sie geht deutlich über die bisherigen Formen der kooperativen Prozesse hinaus, wie sie sich nicht nur in der Automobilindustrie bereits etabliert haben. Unter dem Stichwort Supply Network Collaboration verlangt dies auch neue technische Methoden wie etwa die Nutzung moderner webzentrierter kollaborativer Technologien für die mit dem Engineering verbundenen Geschäftsprozesse der Unternehmen.

Sie werden untereinander enger verzahnt, um etwa ein gemeinsames Daten-, Änderungs- und Zugriffsmanagement aufzubauen. Ebenso müssen die Organisationsstrukturen in den Netzwerk-Unternehmen angepasst werden. Diese Veränderungen zeigen sich jedoch nicht nur auf der technischen oder organisatorischen Ebene, sondern sie bedingen ebenso ein ausgeprägtes kooperatives Bewusstsein, das sich in systematischen Methoden unternehmensüberschreitender Informations- und Projektverfahren darstellt.

Prozessorientierte Kompetenzen als kritischer Erfolgsfaktor
Bei der Digitalen Fabrik handelt es sich im Kern um ein Prozessthema mit einem durchgängigen Workflow-Management. Nach aktuellen Untersuchungen ist in den meisten Unternehmen die Prozessorientierung jedoch noch nicht einmal in den allgemeinen betrieblichen Funktionen ausreichend umgesetzt worden. Umso größer stellt sich die Herausforderung für die Fertigungsbranche dar. Der Schwerpunkt liegt in einer Verzahnung der Produktentwicklung, Fertigungsplanung und der Produktion. Der Vorteil, der dadurch erreicht wird, ist dass bei Entscheidungen über neue Produktentwicklungen die Gesichtspunkte der Fertigung mit einbezogen werden können.

Modernes Change Management notwendig
Die Akzeptanz der veränderten Organisations- und Prozessbedingungen wie auch der technischen Systeme entwickelt sich auch nicht automatisch. Schließlich haben sie vielfältige Konsequenzen hinsichtlich der Arbeitsmethoden, Verantwortlichkeiten, Berichtsstrukturen und mehr zur Folge. Aus diesem Grund sind Methoden des Change Managements erforderlich, damit die Mitarbeiter zu aktiven Mitgestaltern werden.