In fünf Schritten zur perfekten Industrie 4.0-Roadmap

Mit der zunehmenden Verbreitung von Digitalisierungslösungen im Produktionsumfeld, sinken die technischen und finanziellen Einstiegshürden in die Industrie 4.0: Die notwendigen Grundlagen und Technologiebausteine sind weitgehend bekannt und zum Teil relativ günstig verfügbar. In der Folge starten Industrieunternehmen oft eine Vielzahl unterschiedlicher Digitalisierungsprojekte, von denen sie sich Kosteneinsparungen, verkürzte Durchlaufzeiten oder eine höhere Maschinenverfügbarkeit erhoffen.

In der Praxis folgt auf die Industrie 4.0-Euphorie jedoch schnell Ernüchterung: Etwa, wenn die geplanten Initiativen nicht das volle Verbesserungspotenzial erreichen oder Projekte aus Ressourcenmangel nur langsam abgearbeitet werden können. Der Grund: Oft fehlt eine strategische Klammer über den verschiedenen Digitalisierungsmaßnahmen. Unternehmen verlieren sich dadurch schnell in hunderten von einzelnen Use Cases oder übersehen wichtige Industrie 4.0-Bausteine. Andererseits leiden rein strategiegetriebene Industrie 4.0-Initiativen häufig unter einem fehlenden Bezug zu den Unternehmensprozessen und erreichen womöglich nur eine geringe Akzeptanz in der Organisation.

Um diesen Konflikt zu überwinden, hat ROI ein Vorgehensmodell zur Entwicklung einer Industrie 4.0-Roadmap entwickelt, das die operative Ebene der konkreten I40-Use Cases mit einer übergeordneten I40-Vision verbindet und daraus relevante Handlungsfelder ableitet. Im Mittelpunkt steht dabei die Kombination aus einem Top-Down und einem Bottom-Up-Ansatz. Ausgehend vom Abgleich dieser beiden Perspektiven entsteht in fünf Schritten eine ganzheitliche I40-Roadmap:

1. „Bottom-Up“ Use Case-Entwicklung: „Per I40 Scan zu besseren Prozessen“
   
   Im ersten Schritt untersuchen ROI-Experten zunächst mithilfe von Analyse-Instrumenten wie dem ROI I40-Scan die operativen Abläufe in Produktion, Logistik, oder Instandhaltung dahingehend, welchen digitalen Reifegrad diese aufweisen, wo mögliche Probleme auftreten und wie sich diese digital lösen lassen. Dazu werden sämtliche Prozesse in Teilschritte (Planen, Steuern, Durchführen und Rückmelden) zerlegt und passende Technologiebausteine, wie etwa digitale Assistenzsysteme, Datenbrillen oder FTS identifiziert, die diese sinnvoll unterstützen. Als Ergebnis erhalten Unternehmen eine Auswahl an auf die eigenen Wertschöpfungsprozesse abgestimmten, möglichen Industrie 4.0-Use Cases.
   
   
2. „Top-Down“ Strategieableitung: „Mit dem Management zur gemeinsamen I40-Vision“
   
   Um sicherzustellen, dass die identifizierten Use Cases auch auf die übergeordneten Unternehmensziele einzahlen, sollten Unternehmen im zweiten Schritt eine Industrie 4.0-Vision entwickeln, die als strategische Klammer für die zu priorisierenden Maßnahmen dient. Hierzu werden im Rahmen eines ein- bis zweitägigen Workshops gemeinsam mit der Unternehmensleitung die zentralen Zielsetzungen bzw. Kundenanforderungen formuliert und geklärt, welche Aspekte von Industrie 4.0 diese unterstützen. Das Team orientiert sich dabei an zentralen Industrie 4.0-Kernelementen, wie etwa der vertikalen und horizontalen Integration des Produktionssystems bzw. des Wertschöpfungsnetzwerks, und leitet hieraus eine schlüssige Industrie 4.0-Vision ab, welche die strategischen Leitplanken für die spätere Roadmap vorgibt.
   
   
3. Festlegung der I40-Handlungsfelder: „Strategie trifft Praxis“
   
   Anschließend werden die mit den strategischen Anforderungen abgeglichen, um so die relevanten Handlungsfelder festzulegen. Dabei zeigt sich schnell, ob mit den im ersten Schritt identifizierten Use Cases alle Anforderungen der I40-Vision abgedeckt werden können oder weiße Flecken übrigbleiben, für die weitere Maßnahmen zu definieren sind. Use Cases wiederum, die nicht zum derzeitigen strategischen Fokus passen, werden entweder zurückgestellt oder – sofern sie einen unmittelbaren wirtschaftlichen Mehrwert liefern und schnell umsetzbar sind – als sog. „Quick Wins“ realisiert.

4. Visualisierung im Big Picture: „Der Nordstern für die I40 Initiative“

Auf Basis der festgelegten Handlungsfelder entsteht ein sog. „Big Picture“ (vgl. Abbildung), das alle priorisierten Themen visualisiert, die das Unternehmen in den kommenden 3-5 Jahren entlang der Hauptprozesse (z.B. Produktion, Logistik, Instandhaltung) umsetzen möchte. Dieses Gesamtbild umfasst neben den übergeordneten Handlungsfeldern auch konkrete Anforderungen sowie die betroffenen Systeme. Es dient somit als Industrie 4.0-Nordstern aus dem sich das Umsetzungs-Team einzelne Handlungsfelder herausgreift.

Um die geeignete Reihenfolge festzulegen, erfolgt parallel dazu eine Potenzialbewertung, in deren Rahmen Kosten sowie Einspar- bzw. Effizienzpotenziale der geplanten Maßnahmen grob bestimmt werden. Darüber hinaus sollten in dieser Phase technische Abhängigkeiten und kritische Pfade im Big Picture identifiziert werden.

5. Technische & organisatorische Voraussetzungen schaffen: „Die Organisation fit machen für die Transformation“

Sind diese Punkte geklärt, kann die notwendige IT-Infrastruktur geplant werden. Hierbei ist etwa die Frage zu klären, ob neue Systeme, wie etwa ein ERP oder MES benötigt werden; welche IT-Systeme perspektivisch abgelöst werden sollen und wann; wie die Anbindungen der Maschinen erfolgt und welche Schnittstellen benötigt werden; oder, wo die Speicherung und Verarbeitung der Daten erfolgt – etwa lokal oder in der Cloud?

Parallel zur technischen Infrastruktur sollten bereits während der Festlegung der zentralen Handlungsfelder die notwendigen Voraussetzungen hinsichtlich Organisation, Kultur, Führung, Qualifikation geschaffen werden. Hierbei wird zunächst bewertet, wie gut die Organisation darin ist, Projekte umzusetzen. Kriterien hierfür sind beispielsweise ein funktionierendes Projekt-Portfolio Management, ein agiles Projektmanagement sowie die Verfügbarkeit der notwendigen Experten im Unternehmen.

Das oben skizzierte Vorgehensmodell stellt sicher, dass alle zur Formulierung einer sowohl inhaltlich als auch zeitlich sinnvollen Industrie 4.0-Roadmap notwendigen Fragen berücksichtigt werden. Der kombinierte Top-down / Bottom-up Ansatz sorgt zudem dafür, dass einerseits digitale Lösungen entstehen, die reale Probleme für die Mitarbeiter lösen und dadurch eine hohe Akzeptanz für die Industrie 4.0-Initiativen erzeugen.

Andererseits sichert die strategische Herangehensweise den Rückhalt im Management ab und somit auch den Zugang zu den notwendigen Ressourcen und Kapazitäten für die Umsetzung. Im Zusammenspiel mit praxiserprobten Tools wie dem ROI I40-Scan, auf den in einem späteren Beitrag gesondert eingegangen wird, entsteht so innerhalb von wenigen Wochen eine belastbare und zukunftssichere Industrie 4.0 Roadmap für Ihr Unternehmen.