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Geschäftsmodelle und Industrie 4.0

Von der Linienproduktion zur Werkstattfertigung

| Autor/ Redakteur: Robert Recknagel / Melanie Krauß

Nur wenn technische Möglichkeiten und geschäftlicher Nutzen Hand in Hand gehen, machen neue Produktionsphilosophien Sinn. Darauf müssen sich Fertigungsunternehmen einstellen, um von der vierten industriellen Revolution zu profitieren.

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Kunden erwarten immer häufiger individuelle Produkte und eine Lieferung am nächsten Tag.
Kunden erwarten immer häufiger individuelle Produkte und eine Lieferung am nächsten Tag.
( Bild: ©strichfiguren.de - stock.adobe.com )

Bis jetzt gestaltet sich Produktion und Auslieferung von Industrie- und Konsumgütern mit Lieferzeiten über den Zwischenhändler von bis zu sechs Monaten als gut überschau- und planbar. Noch herrscht in der industriellen Massenproduktion das Modell vor, dass Prozesse für alle Bestellungen desselben Produkts gleich sind und feste Zyklus- und vorgegebenen Durchlaufzeiten haben.

Doch die Erwartungshaltung der Endkunden ändert sich rasant. Sie wünschen immer häufiger individuelle Produkte, die sie gerne online konfigurieren und in wenigen Tagen haben wollen. Daran müssen sich Unternehmen anpassen. Schon heute können Kunden Sportschuhe in selbst ausgewählter Farbkombination bestellen. Darauf möchte der anspruchsvolle Kunde nicht drei Monate warten. Eine viel größere Flexibilität in der Produktion und genauere Kenntnis der Kundenerwartungen sind daher von Nöten.

Einer der Trendsetter bei diesem Paradigmenwechsel ist die Autoindustrie. Die Hersteller suchen nach neuen Wegen in der Produktion. Opel hat im Rahmen eines Forschungsprojekts geprüft, die Getriebefertigung von der Serienfertigung auf Werkstattproduktion umzustellen. Die Grundidee war, auf rasch wechselnde – instabile – Anforderungen an die Getriebeproduktion so flexibel wie möglich reagieren zu können. Die Produktionsplaner von Opel wollten einen Weg finden, die Montagetermine bei sich ändernden Auftragsbüchern und unterschiedlichen Produktionseinrichtungen und -prozessen so exakt wie möglich planen zu können.

Die dabei auftretende Komplexität ist sehr hoch, weil die Produktion teilweise fest verkettet ist und die Kühlzeit der Öfen berücksichtigt werden muss. Insgesamt müssen circa 40 Produkte in fünf unterschiedlichen Prozessen an 52 Maschinen bei bis zu 1130 unterschiedlichen Bestellungen gesteuert werden. Die dafür anfallende Dispositionsdauer beträgt gerade mal eine Minute. Im Ergebnis würden die Pufferbestände drastisch und die Losgrößen dank hochflexibler Maschinen auf 1 reduziert werden, so das Ergebnis der Prüfung.

Unternehmen müssen sich auf feingliedrigere Abläufe einstellen

Das Beispiel zeigt den Übergang von der Linienproduktion zur Werkstattfertigung, auch wenn es in diesem Fall ein Forschungsprojekt war. Unternehmen müssen sich im Rahmen der veränderten geschäftlichen Anforderungen auf viel feingliedrigere Abläufe einstellen. Deren Steuerung ist sehr komplex und nur möglich aufgrund von Datenanalyse, Szenario-Planung und sehr ausgefeilten Prognosen der Geschäftsentwicklung.

Zu den Hauptvorteilen der Werkstattfertigung gehören eine sehr flexible Produktentwicklung, eine hohe Elastizität des Produktionsvolumens sowie eine ebensolche Robustheit gegenüber Maschinenausfällen. All das dürfte die Kundenzufriedenheit steigern und mittelbar zu einem variantenreicheren Angebot und mehr Umsätzen führen.

Dem gegenüber stehen aber durchaus auch einige Nachteile. Dazu gehören eine sehr harte Terminierung durch hohe Produktvariabilität und ein verdrillter Produktionsablauf, eine erhöhte Komplexität der Planung sowie eine potenziell geringe Kapazitätsauslastung. Aus diesem Grunde bedarf es einer hohen Planungsintelligenz und eines umfassenden technischen Ansatzes, um den damit verbundenen Anforderungen gerecht zu werden.

Seminartipp Der zertifizierte Weiterbildungsweg Controlling für Produktionsleiter verhilft auch Fachbereichen, die bisher wenig mit betriebswirtschaftlichen Prozessen zu tun hatten, zu einem Einstieg in die ganzheitliche Business-Kompetenz. Themen sind unter anderem:
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    Der Einfluss von Industrie 4.0 auf Planung und Produktion

    Dieser Ansatz hat als Kern die Integration aller Produktionsschritte von der Langfrist- über Kurzfrist-Planung bis zur Auslieferung. Bisher behandelten produzierende Unternehmen strategische, taktische und operative Planung als eigenständige und getrennte Einheiten. Wegen dieser Segmentierung mussten Unternehmen oft genug mit Informations-Silos und mangelnder Transparenz vorliebnehmen. Daraus resultierten geschäftliche Entscheidungen auf Basis unvollständiger Grundlagen.

    Die Planung erfolgt in jeder Phase kollaborativ. Der Austausch findet aber nicht darüber statt, dass alle Mitarbeiter zusammen in einen Raum gebracht werden, sondern durch die Software, die Querverbindungen zwischen den einzelnen Abteilungen herstellt. So kann die Spezialisierung der Mitarbeiter erhalten bleiben und dennoch eine Kommunikation erfolgen.

    Um auf kurzfristige Änderungswünsche in der Produktion reagieren zu können, werden alle Produktionsschritte in Echtzeit verfolgt. Damit kann der Produktionsplaner wie im Beispiel weiter oben ein anderes Getriebe „dazwischenschieben“, statt wie bisher die Serienproduktion abzuwarten. Immer wieder werden softwaregestützt Pläne mit realen Zuständen verglichen. Erweiterte Szenario-Planungsumgebungen ermöglichen unterschiedliche Vorschauen auf die Produktion nach dem Verfahren der „What-if-Analyse“.

    Der besondere Wert des „track and trace“-Verfahrens liegt in der Sichtbarkeit der Prozesse. Doch das System zeigt nicht einfach ein paar hundert bunte Punkte auf, um Ereignisse zu visualisieren. Es hebt vielmehr exakt die drei Events hervor, die ein Problem erzeugen, und macht Vorschläge, wie man darauf reagieren könnte. Genau damit bietet es einen zuvor so nicht gekannten Mehrwert.

    Fazit

    Der Übergang von der Linienproduktion zur Werkstattfertigung setzt ein Umdenken in den Unternehmen voraus, denn eingefahrene Muster müssen verlassen und neue Weg beschritten werden. Angesichts sich verändernder Rahmenbedingungen führt daran aber – auch in der Fertigungsindustrie – kein Weg vorbei. Gleichzeitig sollte aber klar sein, dass es bei der Integration von Industrie 4.0 nicht darum geht, in allen Feldern aktiv zu werden und alle Geschäftsprozesse zu ändern, sondern für sich den Bedarf zu evaluieren und dort anzusetzen wo Veränderungen dringend geboten sind.

    Der Artikel ist ursprünglich auf unserem Partnerportal MM Maschinenmarkt erschienen.

    * Robert Recknagel ist Vice President Manufacturing & Logistics bei der Flexis AG in 70565 Stuttgart.

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