Smart Factory - wie die intelligente Fabrik entsteht

Kristin Samac, Horváth & Partners Management Consultants

Kristin Samac, Horváth & Partners Management Consultants

Mit „Smart Factory“ bezeichnet man die Zukunftsvision einer vernetzten, sich selbst organisierenden Fabrik. Dafür ist eine intelligente Unternehmenssteuerung in Echtzeit erforderlich. Kristin Samac von Horváth & Partners Management Consultants darüber, wie diese aussehen könnte.

Die "Smart Factory" ist die Zukunftsvision einer Fabrik, in der sich Fertigungsanlagen, IT- und Logistiksysteme selbst organisieren. Damit diese umfassende Vernetzung realisiert werden kann bedarf es einer intelligenten Unternehmenssteuerung in Echtzeit.

Die Grundlage für die vernetzte Industrieproduktion und Unternehmenssteuerung ist die enge Verknüpfung des ERP-Systems - des Enterprise Resource Planning Systems mit dem die Geschäftsprozesse gesteuert werden - mit dem Produktionsmanagementsystem, dem Manufacturing Execution System (MES) und Datenbanken mit Echtzeitinformationen.

Die Implementierung solcher Systeme ist ein großes Unterfangen, da die gesamte IT, das vollständige Betriebskonzept und die vorhandenen Datenbanktechnologien ebenso davon betroffen sind wie das gesamte Geschäftsmodell eines Unternehmens.

Strukturen aufbrechen

Die Digitalisierung ist hier eine Entwicklungschance, da sie die Möglichkeiten der Unternehmenssteuerung erweitert und zugleich die Anforderungen erhöht. Voraussetzung für die Nutzung der Potenziale ist dabei vollständige vertikale Transparenz vom Management bis hinunter zum Shopfloor ebenso wie horizontal über Wertschöpfungsstufen, Unternehmensbereiche und Werksgrenzen hinweg. Diese Transparenz gilt es in der Kommunikation und in den Abläufen zu schaffen; das bedeutet geschlossene Strukturen aufzubrechen.

Potenziale heben

Der direkte und unmittelbare Austausch von Daten in Echtzeit zwischen einzelnen Anwendungen in den Bereichen Fertigung, Personal und Qualität erfordert eine zentrale Datenbasis, die übers MES bereitgestellt wird. Um das Potenzial voll auszuschöpfen, bedarf es zusätzlich einer vertikalen Integration der Informationen von oben nach unten und zurück. MES und ERP-Systeme liefern hierzu die Erfassung, Aufbereitung und Bereitstellung der Daten.

In neuen Prozessen denken

Oft fehlen Daten und Informationen, die man erst identifizieren muss, um das volle Potenzial der digitalen Unternehmenssteuerung zu erschließen. Es ist daher wichtig, in neuen Prozessen zu denken, damit sich die Organisation an die neuen Erfordernisse anpasst. Dazu gilt es, Brücken zwischen Fachbereichen und IT zu schlagen. Gelingt das, lassen sich die Potenziale der IT-Systeme optimal nutzen.

Schwachstellen beseitigen

Eine der wesentlichen Herausforderungen auf dem Weg zur intelligenten Fabrik ist die Beseitigung von typischen Schwachstellen, wie etwa:

  • Mangelnde Transparenz: Ist-Daten (Maschinen- oder Qualitätsdaten) sind nicht vorhanden, kaum strukturiert oder nicht in Systemen abgebildet.
  • Systembrüche: Systeme verschiedener Hierarchien lassen sich nur unter hohem Aufwand miteinander verknüpfen.
  • Fehlende Expertise: Es fehlt das Wissen, moderne Technologien zu nutzen.
  • Ineffiziente Prozesse: Bestehende Prozesse sind nicht messbar und lassen den Einsatz von neuen Technologien nicht zu.
  • Starre Organisationsstrukturen: Herkömmliche Strukturen passen nicht zu den neuen digitalisierten Prozessen.

Nutzen für die Steuerung realisieren

Erst nach der Bewältigung dieser Hürden ist an die Einführung einer digitalen Unternehmenssteuerung zu denken, denn alle Prozesse und Daten müssen entlang der gesamten Wertschöpfungskette vernetzt und harmonisiert werden. Das MES dient dabei als zentrale Drehscheibe für Daten aus unterschiedlichen Quellen und stellt die Echtzeitdaten vom Shopfloor zur Verfügung. Der Nutzen ist gleich erkennbar: Die durchgehende Steuerung mit Kennzahlen schafft Transparenz und unterstützt das Management in Echtzeit.

Vorteile für die Fertigung erkennen

Die vernetzte Produktion wird durch neue ERP-Softwaretechnologien unterstützt. Die Abläufe werden damit einfacher und schneller, Planung und Steuerung der Produktion erleichtert. So ermöglicht die Integration von Kapazitäts- und Feinplanung mit APO (Advanced Planning and Optimization) die durchgängige Betrachtung von Produktionsplan und -kapazitäten. Der Produktionsplaner kann somit Mengen nur mehr dann in die Produktion „einlasten“, wenn ausreichend Kapazität bereitsteht. Predictive Analytics und Algorithmen wiederum erstellen Wartungspläne ganz automatisch. Die Verantwortlichen bekommen dadurch eine bessere Gesamtsicht über den Bedarf an Ersatzteilen, technischen Ressourcen und Personal.

Aufwand identifizieren

Vor der Einführung eines ERP-Systems muss der Implementierungsaufwand in jedem Fall identifiziert werden. Die Nutzenanalyse ermittelt dabei die Funktionen mit dem höchsten Potenzial. Ein auszuarbeitendes Target Operating Model beschreibt den Zielzustand der Organisation und dokumentiert die angestrebten Effizienz- und Effektivitätssteigerungen durch die Einführung ausgewählter Software-Funktionen (siehe Grafik). Beispiele aus den vier Modellbereichen veranschaulichen dies:

Für eine vergrößerte Darstellung auf die Abbildung klicken.

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Governance & Organisation: Unternehmen müssen systemgenerierten Daten „vertrauen“ können. Manuelle Änderungen automatischer Forecasts sind die Ausnahme, klassische Supply-Chain- und Finanzplanung integriert.

Prozesse & Schnittstellen: Viele administrative Prozesse werden weiter automatisiert, die Anzahl von Schnittstellen mit anderen Applikationen durch die ERP-Integration reduziert.

Kompetenzen & Qualifikationen: In der Smart Factory verändern sich die Arbeitsinhalte; weniger ausführende, mehr dispositive und überwachende Tätigkeiten verlangen andere Qualifikationen der Mitarbeiter. Rollen und Berechtigungen werden angepasst.

IT-Systeme & Infrastruktur: Drittsysteme können durch systemübergreifende Technologien wegfallen. Neue Cloud-Lösungen stehen zur Verfügung, erfordern aber wiederum neue Datenschutzkonzepte.


Fazit: Auf dem Weg zur intelligenten Fabrik müssen noch viele Steine aus dem Weg geräumt werden. Die Einführung eines neuen ERP-Systems mit Integration zu MES-Systemen ist jedenfalls ein weiterer Schritt zur intelligenten Unternehmenssteuerung – und eine große Chance, den Operationsbereich nachhaltig weiterzuentwickeln. Soll die Smart Factory realisiert werden, sind alle Unternehmensbereiche betroffen. Dann kommt man auch um eine ganzheitliche Betrachtung unter Berücksichtigung des zugrundeliegenden Geschäftsmodells nicht mehr herum.


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Die Serie "Management Commentary" ist eine Kooperation von trend.at und der Unternehmensberatung Horváth & Partners. Die bisher erschienen Beiträge finden Sie zusammengefasst im Thema "Management Commentary".


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