ROI Digitalisierungs-Pyramide

ROI Digitalisierungs-Pyramide - Bild: ROI

Die Zeit der Experimente ist vorbei. Wo Industrieunternehmen in der Vergangenheit Industrie 4.0-Initiativen als Versuchsfläche für neue Technologien genutzt haben, steht heute die Wirtschaftlichkeit von Digitalisierungslösung vermehrt auf dem Prüfstand.

Um die verfügbaren Ressourcen für die digitale Transformation möglichst sinnvoll einzusetzen, wird es für Unternehmen immer wichtiger, verlässlich festzustellen, wo Chancen für die industrielle Digitalisierung liegen und welche Quick Wins einen schnellen „Return on I4.0“ ermöglichen. Zu diesem Zweck hat ROI ein systematisches Verfahren entwickelt, das ausgehend von den derzeit im Unternehmen vorhandenen Prozessen dessen Industrie-4.0-Reifegrad ermittelt und Handlungsbedarfe entlang der betrachteten Wertschöpfungsprozesse aufzeigt.

Standardisierung für effiziente Assessments

Hierzu kombiniert ROI einen standardisierten Fragebogen mit Prozessbeobachtungen vor Ort. Dank eines sehr eng getakteten Vorgehens und standardisierter Datentemplates kann so innerhalb von nur 1-2 Tagen ein systematisches Assessment pro Standort durchgeführt werden. Die Bewertung der untersuchten Prozesse erfolgt anhand eines von ROI entwickelten, mehrstufigen Modells zur Bestimmung des digitalen Reifegrads (vgl. Bild oben). Dieses unterscheidet zwischen vier Stufen der Digitalisierung:

  • Stufe 1 – Information: Beschreibt die Gewinnung und Darstellung von Informationen aus diesen vernetzten Objekten, etwa im Rahmen von Reporting, Benchmarking etc.
  • Stufe 2 – Wissen: Beschreibt die Gewinnung von Wissen aus diesen Informationen, etwa zur Unterstützung bei der Fehlersuche beim Ausfall einer Produktionsanlage.
  • Stufe 3 – Prädiktion: Beschreibt die Nutzung dieser Informationen, um bestimmte Ereignisse, wie etwa den Ausfall einer Maschine, vorauszusagen und bestimmte Handlungsanweisungen abzuleiten.
  • Stufe 4 – Autonomie: Beschreibt die vollkommen eigenständige Steuerung, im Sinne von autonomen Regelkreisen, ohne manuellen Eingriff.

Neben der Einordnung der Prozesse auf den Stufen dieser sog. „Digitalisierungspyramide“ liefert die Untersuchung auch Handlungsableitungen zum Erreichen der jeweils nächsthöheren Stufe.

Zerlegen in Prozesstypen

Vor Beginn des Assessments wird zunächst gemeinsam mit dem Unternehmen der Untersuchungsgegenstand festgelegt. Der Fokus liegt dabei meist auf der Produktion oder den produktionsnahen Funktionen, wie etwa der Instandhaltung, der Qualitätssicherung oder dem Logistikbereich. Bei der anschließenden Untersuchung analysieren die Assessment-Teams vor Ort sämtliche Prozesse innerhalb des festgelegten Bereichs.

Diese lassen sich jeweils in vier Phasen bzw. Prozesstypen zerlegen. Im Beispiel der Instandhaltung umfasst das beispielsweise die Eintaktung der Wartungsintervalle und das Vorhalten der entsprechenden Mitarbeiter (Planung), das Auslösen des Wartungsauftrags und die Anleitung des Wartungsmitarbeiters (Steuerung) sowie die eigentliche Wartung (Durchführung) und Dokumentation der Ergebnisse (Rückmeldung).

Im Rahmen des Untersuchungsverfahrens werden sämtliche Aktivitäten der prozessbeteiligten Mitarbeiter in den jeweiligen Phasen einzeln betrachtet und deren digitale Reifegrad bestimmt.

Autor: Christian Kraus, Consultant & Projektleiter Industrie 4.0 Award
Kontakt: I4.0@roi.de

Quick Wins & Best Practices

Dadurch lässt sich schnell ermitteln, an welchen Stellen der Prozesslandschaft „analoge Lücken“ oder Medienbrüche auftreten, durch die Prozesse möglicherweise nicht richtig funktionieren und Verschwendung entlang der wertschöpfenden Tätigkeiten entsteht. Genau hier setzt die Analyse an und leitet erste Handlungsfelder für die Industrie 4.0 Roadmap ab. Dabei liefert die Prozessbeobachtung auch schon erste Hinweise auf Tools und Methoden, mit denen die nächsthöhere Stufe der Digitalisierung und somit eine höhere Prozessgüte erreicht werden kann.

Umgekehrt werden auch digitale Best Practices sichtbar, die als Blaupause für andere Bereiche genutzt werden können. Das ist vor allem dann spannend, wenn die Assessments an verschiedenen Standorten eines Unternehmens durchgeführt werden. So lassen sich schnell skalierbare Quick-Wins für die globale Organisation entwickeln.

Aus diesen Best- bzw. Worst-Practices bildet das Projekt-Team eine Auswahl an Industrie 4.0-Top-Themen für das jeweilige Unternehmen und führt eine Vorab-Bewertung durch. Diese berücksichtigt Parameter, wie „erwartbarer Nutzen“ oder „technisch-finanzieller Aufwand“ und macht so „low-hanging Fruits“ bzw. strategische Themen sichtbar. Diese werden anschließend detaillierter zu einem Use Case bzw. Steckbrief ausgearbeitet.

Von der Excel-Liste zur Schicht-App

Wie ein solches Vorgehen in der Praxis aussehen kann, zeigt das Beispiel eines Unternehmens aus der Medizintechnik-Branche, bei dem ROI ein Assessment der Instandhaltungsprozesse durchgeführt hat.

Während dort in der Planung bereits digitale Lösungen in Form eines SAP-Tools zum Einsatz kommen, mit dem anstehende Jobs im jeweiligen Wartungsintervall angezeigt und im Auftragsvorrat angelegt werden, erfolgt die Zuteilung der Mitarbeiter zu den Aufträgen (Steuerung) noch mithilfe von Excel-Listen und einem Schicht-Handy.

Eine Kurzfrist-Maßnahme bestand dort in einer digitalen Plantafel, an der die Mitarbeiter einen priorisierten Auftragsvorrat einsehen können und der mit der Produktion und der Disposition verknüpft ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Maschine bei einer geplanten Instandhaltung nicht in der Produktion geplant werden kann.

Auch in der Durchführung bestand ein deutlicher Optimierungsbedarf. So wurden alle Dokumente, die für eine Instandhaltung notwendig waren, wie z.B. Schaltpläne, zentral in Papierform in Ordnern abgeheftet. Um die nächste Stufe der Digitalisierung zu erreichen, wurde vorgeschlagen, einen digitalen Instandhaltungsassistenten einzuführen, mit dessen Hilfe die Mitarbeiter über einen QR-Code an der Maschine jederzeit Zugriff auf die dazugehörigen, digitalisierten Informationen haben, etwa über ein Tablet oder eine Datenbrille.

Darüber hinaus können dort ein standardisierter Fehlerkatalog zur Ursachen- und Fehlererkennung bereitgestellt, Maßnahmen dokumentiert und das Ersatzteilemanagement integriert werden, um bei Bedarf aus der App heraus, die benötigten Ersatzteile bestellen zu können.

Weitere Faktoren berücksichtigen

Die Analyseergebnisse liefern somit auch bereits erste Empfehlungen für den Einsatz von geeigneten Industrie 4.0 Technologien. Um in den nächsten Schritten der Roadmap eine nachhaltig erfolgreiche Implementierung sicherzustellen, sollten neben den bestehenden Prozessen auch die Fähigkeiten und Voraussetzungen zur Umsetzung der identifizierten Industrie 4.0-Use Case betrachtet werden.

Zu diesem Zweck erfasst der I40-Scan zusätzlich zu den beschriebenen Elementen auch die „Fähigkeiten im Bereich IT“ sowie die „Fähigkeiten im Bereich Organisation und Kultur“.

Dies umfasst beispielsweise Aspekte wie die Architektur und den Betrieb von IT-Systemen, das Projektportfolio-Management oder die Veränderungsbereitschaft einer Organisation (vgl. Abb. 3). Diese Enabler sind entscheidend dafür, wie aufwändig die Umsetzung von bestimmten, identifizierten Use Cases ist, und fließen ebenfalls in die Handlungsempfehlungen an das Unternehmen mit ein. 

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