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Wie gelingt die smarte Produktion im Unternehmen?

25.06.2019 - Produktion, Technologie, Künstliche Intelligenz

Smarte Produktion in der Fabrik. ©Ico Maker/Adobe Stock, bearbeitet durch PSI
Smarte Produktion in der Fabrik. ©Ico Maker/Adobe Stock, bearbeitet durch PSI

Kaum ein Begriff wird heutzutage so oft verwendet wie „smart“. Alles und jeder will smart sein. Steht der Begriff doch für „gutaussehend“, „geschäftstüchtig“ oder „clever“. Daher ist es nicht verwunderlich, dass auch Fabriken mit dem Adjektiv „smart“ versehen werden. Dies geschieht mit der Perspektive, dass sich diese Eigenschaften gleichsam auf die Produktion übertragen lassen. Wie kann nun eine Produktion „smart“ gemacht werden?

Zur Beantwortung dieser Fragestellung muss der Begriff selbst genauer beschrieben werden. Es existiert eine „industrielle“ Definition von smart und diese ist insbesondere bekannt aus dem Umfeld des Projektmanagements.

Hier steht S.M.A.R.T. für: Spezifisch, Messbar, Akzeptiert, Realistisch und Terminiert. Und ist nicht die Erhöhung der „Smartness“ einer Fabrik ein Projekt?

Was ist die SMART-Formel?

Je besser die Ziele konkret und messbar definiert sind, desto eher können Sie beurteilen, ob die Projektziele erreicht wurden.

Ein klares Ziel definiert, welcher konkrete Unterschied von der Ausgangssituation (IST-Zustand) in Zukunft (SOLL-Situation) erreicht werden soll. Dabei liegt der Fokus auf dem Ergebnis und nicht auf dem im Hintergrund ablaufenden Prozess.

An dieser Stelle findet die SMART-Formel ihre Anwendung. Anhand von fünf Kriterien ermöglicht sie es, klare Zielvorgaben konsequent auf den Punkt zu bringen:

  • Spezifisch (nicht allgemein formuliert, sondern präzise)
  • Messbar (die Zielerreichung muss überprüfbar sein)
  • Akzeptiert (das Projektteam steht hinter der Zielerreichung)
  • Realistisch (es muss möglich sein, die Ziele zu erreichen)
  • Terminiert (einen festgelegten Zeitpunkt für das Erreichen haben)
  • Ein Beispiel für die Anwendung der SMART-Formel:

    Vorher: Wir wollen die Usability unserer Anwendung verbessern.
    Nach Anwendung der SMART-Formel: Mehr als 70 % unserer Anwender sollen ihre Arbeitsabläufe innerhalb von drei Monaten um den Faktor 2 beschleunigen können.

Was sind also die Themen, die einer Produktion die Attribute „gutaussehend“, „geschäftstüchtig“ und „clever“ verleihen und wie kommt ein Unternehmen dorthin? Dazu müssen die Elemente eines Produktionssystems untersucht und Ansatzpunkte für die Verbesserung der Smartness gefunden werden.

Die wesentlichen Elemente sind heute Menschen, Maschinen und seit langem auch die eingesetzte Software sowohl für die Planung und Steuerung der Produktion als auch für die Maschinen und Anlagen selbst. Genau an diesen Elementen müssen die Initiativen ansetzen.

Menschen: Humane Intelligenz ist nach wie vor ein wichtiger Faktor

Es ist unbestritten, dass auch in der Zukunft Menschen die Kontrolle über die Fertigung haben werden. Auch in Zeiten der aufkommenden künstlichen Intelligenz ist die humane Intelligenz das Maß aller Dinge. Es geht also weiterhin um den menschlichen Faktor in der Produktion – auch wenn das von besorgten Gurus der Menschenfreundlichkeit oft bestritten wird. Daher sind die Anwender immer besser zu unterstützen; sei es bei der direkten Einflussnahme auf die Prozesse oder bei der Entscheidungsfindung:

  • Spezifisch
    Die Bedürfnisse der Menschen sind genau zu evaluieren. Jedes Unternehmen ist anders – seien es die Produkte, Prozesse oder vorhandenen Ressourcen. Demzufolge muss die Teilhabe der Mitarbeiter an allen Aktivitäten sichergestellt werden.
  • Messbar
    Hierbei geht es beispielsweise um den Grad der Erleichterung der Arbeit oder die Erhöhung der Abarbeitungsgeschwindigkeit. Menschen sollen von Routinearbeiten entlastet und mehr für echte kreative Arbeit begeistert werden.
  • Akzeptiert
    Damit wird die Arbeit für die Menschen in der Produktion attraktiver und die Qualität der Ergebnisse potenziell gesteigert.
  • Realistisch
    Natürlich müssen die Randbedingungen betrachtet und entsprechende Voraussetzungen geschaffen werden. Realistische und erreichbare Ziele liefern eine zusätzliche Motivation und erhöhen das Engagement aller Beteiligten.
  • Terminiert
    Die Produktionsprozesse für die Kernprodukte und/oder margenträchtigsten Produkte sollten primär betrachtet und kurzfristige Ziele gesetzt und überwacht werden.

Maschinen: Fit für die Digitalisierung machen

Die Maschinen und Anlagen sind auf lange Nutzungszeiten und hohe Zuverlässigkeit ausgelegt. Daher sind die Standzeiten der Fertigungstechnik teilweise extrem hoch – 30 Jahre und länger sind keine Seltenheit. Demzufolge wird es insbesondere darauf ankommen, genau diese Technik für die heutigen Anforderungen in der Ära der Digitalisierung fit zu machen. Moderne Anlagen sind hinsichtlich ihrer Kommunikationsfähigkeiten, Flexibilität und Aufrüstungsmöglichkeiten oftmals auf zukünftige Anforderungen vorbereitet:

  • Spezifisch
    Der Maschinen- und Anlagenpark muss auf seine Tauglichkeit für die Digitalisierung und Vernetzung untersucht werden. Schnelle Ergebnisse können durch Nachautomatisierung älterer aber dennoch zuverlässiger Technik erreicht werden. Die Möglichkeiten der modernen Anlagen sollten ausgeschöpft werden.
  • Messbar
    Es existiert eine Vielzahl von wohldefinierten Kennzahlen zur Bewertung der Effizienz und Effektivität der Produktion. Verbände und Normungsinstitutionen haben zu diesem Zweck Regelwerke wie die ISO 22400 oder VDMA 66412 veröffentlicht. In der Verbindung mit geeigneter Software können Abweichungen oder Störungen sehr schnell erkannt, bewertet und Maßnahmen eingeleitet werden.
  • Akzeptiert
    Die Steigerung der Effizienz der Produktion macht eine Verbesserung des Betriebsergebnisses wahrscheinlich. Gestiegene Gewinne könne für Re-Investments in Technologie oder Personal verwendet werden und steigern mittel- und langfristig die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens.
  • Realistisch
    Natürlich kann ein Produktionssystem nicht auf einmal komplett modernisiert werden. Das ist aus Kostengründen und damit bei der Betrachtung der Wirtschaftlichkeit gar nicht möglich. Es ist aber auch nicht notwendig. Mit der Fokussierung auf Kernprozesse und durch die Ausnutzung aller gegebenen Optionen wird die Zielerreichung deutlich realistischer.
  • Terminiert
    Die Produktionsprozesse für die Kernprodukte und/oder margenträchtigsten Produkte sollten primär betrachtet und kurzfristige Ziele gesetzt und überwacht werden.

Software: Das Herzstück einer smarten Produktion

Software spielt in der Fertigung eine immer größere Rolle. Seien es die direkten Steuerungssysteme der Maschinen und Anlagen (SPS) oder die betrieblichen Anwendungssysteme wie ERP und MES. Viele Aufgaben können ohne diese Systeme überhaupt nicht bewältigt werden. Dazu gehört z. B. die horizontale überbetriebliche Vernetzung mit Geschäftspartnern oder die vertikale Integration der Planungssysteme mit dem Fertigungsprozess. Damit wird die Effizienz der Auftragsabwicklung von der Kunden- und Lieferantenkommunikation bis hin zur Überwachung der Produktion massiv verbessert:

  • Spezifisch
    Die Anwendungssysteme müssen auf ihre horizontale und vertikale Vernetzbarkeit untersucht werden. Die vertikale Vernetzung betrifft dann auch die Maschinen und Anlagen (SPS oder Nachautomatisierung). Hier müssen klare Ziele definiert werden und zunehmend auch Geschäftspartner einbezogen werden. Die Wertschöpfung findet mehr und mehr in Netzwerken statt. Die Teilnehmer an diesen Netzen müssen demzufolge entsprechend befähigt werden und geeignete Systeme (ERP) einsetzen. Die Vernetzung der Fertigungstechnik mit den übergeordneten Anwendungssystemen ist für die Erreichung der Qualitäts- und Lieferziele erfolgskritisch (MES).
  • Messbar
    Die Geschwindigkeit der Auftragsabwicklung von der Anfrage bis zum Angebot oder auch Kennzahlen wie die Cash-to-Cash cycle time können ergriffene Maßnahmen oder Erfolge durch die Nutzung entsprechender Systeme messbar machen. Vertikal integrierte Systeme ermöglichen die Überwachung von Kennzahlen wie OEE und geben Hinweise auf Verbesserungspotentiale in den Fertigungsprozessen. Die Anwendung standardisierter Kennzahlensysteme macht ein Benchmarking z.B. im Branchenvergleich möglich.
  • Akzeptiert
    Der Trend zur mobilen Anwendung betriebswirtschaftlicher und fertigungsnaher Softwarelösungen ist ungebrochen. Es geht um die Steigerung der Usability und die Erhöhung der Abarbeitungsgeschwindigkeit der Aufgaben im Verbund von Menschen, Maschinen und Software. Die Unterstützung und die Aktzeptanz der Anwender bei der Führung der Prozesse in der Fabrik steht dabei im Vordergrund.
  • Realistisch
    Auf der Basis der identifizierten Kernprozesse sind nach und nach Hemmnisse in der Abarbeitung zu beseitigen. Die Lösungsansätze können dabei vielfältig sein. Ausbildung, Softwarelösungen, Vernetzung oder auch Neuanschaffung und Ergänzung von Equipment kommen hier ins Spiel. „Große Würfe“ sind erfahrungsgemäß nicht hilfreich. Sie dauern zu lange und Erfolge werden dementsprechend erst spät sichtbar. Schrittweisen Vorgehensmodellen ist hier der Vorzug zu geben.
  • Terminiert
    Die Definition klarer Zielhorizonte in Softwareprojekten ist eigentlich selbstverständlich. Agile Vorgehensweisen und kurze Zyklen sorgen für einen stetigen Abgleich der Anforderungen und Erwartungen mit der Realität und sichern so die Praxistauglichkeit der entstehenden Lösungen ab.

Smarte Produktionsweisen können Ihrer Fertigung den entscheidenden Wettbewerbsvorteil verschaffen. Die Anforderungen an die Software werden jedoch immer komplexer. Schließlich sollen Flexibilität und Wandelbarkeit der Produktion unterstützt und verschiedenste Abläufe auf einfache Weise implementiert werden können.

Im Bereich der Produktion spielt die integrierte Produktions- und Feinplanung eine große Rolle. PSIpenta ERP- und MES-Lösungen erfüllen die Anforderungen an komplexe Fertigungs- und Unternehmensabläufe und sind damit die ideale Basis für eine smarte Produktion.

Karl Tröger

Business Development Manager PSI Automotive & Industry GmbH

Seit mehr als 20 Jahren ist Karl Tröger bei der PSI Automotive & Industry. In dieser Zeit hat er sich mit allen Aspekten von ERP-Software befasst und war in führenden Positionen in Entwicklung, Beratung und Marketing tätig. Heute versteht er sich als Bindeglied zwischen Kunden, Markt, Wissenschaft sowie Software-Entwicklung und Marketing. Der Diplom-Ingenieur der Elektronik und Nachrichtentechnik ist an der von der Bundesregierung initiierten Plattform Industrie 4.0 beteiligt und veröffentlicht regelmäßig vielbeachtete Publikationen über die Zukunft von fertigungsnaher Software.

+49 30 2801-2003
ktroeger@psi.de

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