Digitale Fabrik

Die Fabrik der Zukunft will gut organisiert sein. - Bild: Pixabay

Wenn von der Fabrik der Zukunft gesprochen wird, sind meist Begriffe wie Cloud, Edge Computing oder 5G-Campusnetzwerk zu hören. Doch was steckt dahinter, warum benötigt man diese Technologien und welche Anforderungen hat die Industrie wirklich?

Diese drei Trends treiben die Digitalisierung

1. Flexiblere Fertigung: Die Veränderungen der Kundenwünsche und damit der Produkte erfordern eine Veränderung des Produktionssystems. Unternehmen müssen darauf reagieren, indem sie Losgröße 1 fertigen können. Dazu müssen sie ihre Systeme flexibel gestalten und sie müssen ihre Werker ertüchtigen, dass auch diese so flexibel fertigen können – Stichwort Werker-Assistenzsysteme.

2. Daten, Daten, Daten: Daten sind das neue Öl. Allerdings - Die Einführung von Innovationen sollte den laufenden Betrieb nicht unnötig unterbrechen, sondern diesen zukünftig verbessern. Daher ist ein Data-to-Value-Ansatz nötig. Sprich, Prozessdaten während der Produktion zu generieren, durch die Analyse der Daten neue Erkenntnisse und Handlungsoptionen zu gewinnen, und diese Erkenntnisse für eine neue Form der Produktivität zu nutzen – etwa durch Dashboards.

3. Nachhaltigkeit: Unternehmen werden künftig nicht nur darauf achten müssen, dass sie verstärkt wiederverwertbare Rohstoffe aus fairem Abbau verwenden, sie müssen auch bezüglich Energieverbrauch und CO2-Emmissionen höhere Standards einhalten. Das wiederum bedingt die Messbarkeit von entsprechenden Prozessen.

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Was braucht ein Unternehmen, um fit für die Zukunft zu werden?

Zu Beginn sollte eine Capability-Analyse stehen. Die Firmen sollten erfassen, welche der benötigten Fähigkeiten sie bereits heute haben. Manche Unternehmen können das dank eigener Ressourcen selbst machen, oft ist es aber ein externes Beratungsprojekt. „Man braucht einen Digitalisierungsplan, der in Form von Heat-Maps zeigt, wo Digitalisierungsrückstände sind“, erklärt Enno Borchers, Industry Partner & Tribe Co-Leader für Digital Manufacturing und Production-IT bei T-Systems. „Dann weiß man, wo man zuerst ansetzen sollte, um möglichst schnell Low Hanging Fruits ernten zu können.“

Als nächstes sollte dann eine IT-Infrastruktur, ober besser eine ICT-Infrastruktur (Information and Communication Technology) definiert werden, mit der Prozesse optimiert und die zukünftigen Digitalisierungsziele erreicht werden können. Diese ICT kann dann aus vielen einzelnen, teilweise virtuellen Elementen wie 5G- Campus-Konnektivität, Edge Computing oder Künstlicher Intelligenz bestehen.

Finanzen und Mitarbeiter im Blick behalten

Doch was hindert Unternehmen daran, möglichst schnell in die Digitalisierung zu starten? Nach der Erfahrung von Enno Borchers sind das derzeit zwei Hauptgründe: „Zum einen haben viele Unternehmen, auch ausgelöst durch die Corona-Pandemie, eine angespannte Finanzlage. Der Fokus liegt im Augenblick auf der Cash-Flow Generierung und weniger auf der unter Umständen kostenintensiven Einführung von Innovationen.“

Es gebe aber auch einen zweiten, sehr wichtigen Hinderungsgrund: Die Mitarbeiter müssten auf dem Weg der Transformation mitgenommen werden. „Das ist einer der ganz wesentlichen Einflüsse“, so Borchers. „Denn das Thema Digitalisierung, Konzepte für eine Smart Factory, all das ist nicht neu. Dennoch scheitern viele Projekte, weil auf die Akzeptanz der Werker, der Mitarbeiter, diesen Veränderungsprozess mitzumachen, nicht geachtet wird.“ Die zentrale Frage müsse also lauten: Wie bekommen wir die Mitarbeiter mitgenommen auf dem Weg in die Transformation?

Als Lösung schlägt der T-Systems-Spezialist vor, Mitarbeiter von Beginn an in die Projekte mit einzubeziehen, etwa mit Design-Thinking-Workshops. Besonders bei der Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle und der User-Experience könnten Praktiker sehr viel beitragen. Zudem schlägt Borchers vor, bei Projekten den größten Skeptiker und den größten Befürworter in eine Arbeitsgruppe zu nehmen und sie dort eine gemeinsame Lösung entwickeln zu lassen.

Technische Voraussetzungen beachten

Zu den technischen Erfolgsfaktoren hat Enno Borchers eine klare Meinung: „Der Schlüssel ist eine verabschiedete IT-Strategie, in der die Cloud einen zentralen Faktor bildet. Entscheidend für Produktivitätsgewinne ist, dass die Daten in (EDGE-) Cloud-Systeme übertragen, gespeichert und verarbeitet werden können. Das ist das A und O. Alles andere richtet sich danach.“

Ob eine Cloud zentral organisiert oder als Edge-Cloud ausgelegt ist, sei wiederum unternehmensspezifisch. Wenn Campus-Daten den Campus nicht verlassen dürfen, könne man wunderbar mit Edge-Clouds arbeiten. Auch die Konnektivität richte sich nach den Erfordernissen des jeweiligen Unternehmens: „Wenn ich weiß, was ich machen will, wie ich neue digitale Technologien zur Prozessverbesserung einführen kann, dann bestimmt diese Technologie auch die darunterliegende Konnektivität.“

Das 5G-Netz ist gerade in aller Munde und politisch auch gewollt. Es bietet viele Vorteile und Zukunftssicherheit, da es in geschützten Frequenzbändern stattfindet, was eine Beeinflussung von außen verhindert und dementsprechend Prozessstabilität ermöglicht. „5G ist aber nicht die einzige Antwort“, betont Borchers, „es gibt nach wie vor gute Argumente, warum WiFi oder WiFi 6 als neueste Generation Verwendung finden wird. Das heißt, man muss individuell prüfen, was aus prozessualer und technologischer Sicht erforderlich und sinnhaft ist. Und das bestimmt dann die Rahmenbedingungen für die neuen Technologien.“

Fit für die Zukunft

Dass eine moderne, digitale Fabrik auch in schwierigen Zeiten Vorteile bringt, zeigt sich in der aktuellen Pandemie: In Zeiten von häufigen Reisebeschränkungen sind virtuelle Inbetriebnahme und Fernwartung mehr denn je gefragt. Neue Technologien wie Virtual und Augmented Reality (VR/AR) liefern hier handfeste Vorteile, sind aber nur mit einer zuverlässigen Shopfloor-Konnektivität zu erreichen.

Borchers letzter Hinweis gilt der Shop-Floor-Security: "Eine resiliente Produktion hängt immer ab von der Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Attacken. Die zunehmende Vernetzung führt zu einer höheren Verletzlichkeit des Gesamtsystems, dementsprechend ist IT-Security, OT-Security beziehungsweise die Shop-Floor-Security im Ganzen ein extrem wichtiger Baustein, der oftmals vernachlässigt wird", so der Experte abschließend.

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