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Kosten zu senken und Qualität sicherzustellen, sind zwei wichtige Faktoren für ein Hochlohnland wie Deutschland, um im globalen Wettbewerb möglichst weit vorne zu liegen.
Anfangs ist eine lösungsneutraleAnalyse und Bewertung sehr wichtig. Dr. Elmar Büchler,Balluff, Neuhausen
Hinter dieser Intention steht quasi jede Anstrengung der Industrie, wenn es darum geht, Prozesse und Produkte zu verbessern. Dazu gehören auch die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung aller Schritte der Wertschöpfung, die unter dem Schlagwort Industrie 4.0
Gerade die KMUs verfügen über die notwendige Flexibilität, die die Einführung von Industrie 4.0- Lösungen erfordert. Martin Schürmann, Köckner Desma Elastomertechnik, Fridingen
zusammengefasst werden. „Der Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit ist ein vorrangiges Ziel, das ohne Digitalisierung und Industrie 4.0 nicht in der notwendigen Zeit erreicht wird“, so das Statement von
Dr. Elmar Büchler, Industriemanager Strategisches Marketing bei Balluff, Neuhausen, das Martin Schürmann, Geschäftsführer von Klöckner Desma Elastomertechnik, Fridingen, ergänzt: „Es ist das Handwerkswerkszeug, um alle indirekten und somit der Wertschöpfung nicht dienenden Kosten zu reduzieren.“ Prozesse sollen möglichst effizient und wirtschaftlich und die Produkte und Produktion durchgängig dokumentiert und nachverfolgbar sein. Die Anlagen sollen flexibler, auch für Losgröße 1, durch vorausschauende Wartung und Condition Monitoring möglichst verfügbar sein. Dazu notwendig sind beispielsweise selbst-optimierende Maschinen, Remote- Services mit einfacher Ersatzteilbeschaffung, flexible Anlagen für individualisierte Produkte, eine interaktive Fertigungssteuerung und eine Just-in-sequence-Belieferung zum Vermeiden von Lagerkosten. Das alles in digitaler Kombination mit vor- und nachgelagerten Sytemen führt zu mehr Transparenz. Wolfgang Meyer, Geschäftsführer von Maplan, Kottingbrunn, Österreich , erwartet: „Bezogen auf hoch entwickelte Märkte in Europa, den USA oder Fernost wird Industrie 4.0 zu einem globalen Ansatz. Innerhalb einer Dekade wird sich hier eine massive Neuorientierung vollziehen. Diejenigen Verarbeiter, die schnell adaptieren, werden starke Wettbewerbsvorteile ausspielen können. Wer dann nicht mithält, fällt zurück. Das dürfte sogar für Pioniermärkte gelten, denn letztlich stehen alle Verarbeiter in einem globalen Wettbewerb.“
Ein hoher Kosten- und Innovationsdruck und der Trend zu kleinen Losgrößen, um immer individuellere Kundenwünsche zu erfüllen, erfordern hier die kontinuierliche Optimierung der Fertigungsprozesse. Paul Kapeller, Engel Austria, Schwertberg, Österreich
Vereinfachung heißt ein Ziel
Für Paul Kapeller, Produktmanager Inject 4.0, Engel Austria, Schwertberg, Österreich bestehen die neuen Herausforderungen nicht nur darin, dass immer effizientere, sondern auch einfacher zu beherrschende Verarbeitungsprozesse gefordert werden. Einfachheit lautet das Stichwort, das auch andere Experten als Zielsetzung von Industrie 4.0 sehen. „Bedienphilosophien von Smartphones und Tablets, aber auch neue Geschäftsmodelle wie Fernwartung und Diagnose aus der Luftfahrt werden erfolgreich in den Maschinenbau für z.B. Extrusionsanwendungen Eingang finden. Dort werden sie dazu beitragen, dass die Maschinenbedienung für die Bediener in den verschiedenen Ländern weiter vereinfacht wird, zum Beispiel dass komplexe Rezepturen auch von Arbeitern programmiert werden, die nicht das deutsche duale System durchlaufen haben“, erläutert Karsten Sauer von Single Temperiertechnik, Hochdorf. Ähnlich sieht das der geschäftsführende Gesellschafter von Wickert Maschinenbau, Landau, Hans-Joachim Wickert: „Der Anwender benötigt eine transparente und informative Darstellung seiner Prozesse in Fluss- oder Blockdiagrammen visualisiert und statistisch ausgewertet.“ Und an der Maschine selbst kann der Ersatz herkömmlicher gedruckter Datenblätter durch digitale Informationen zum Beispiel Fehlbedienungen und falsche Eingaben vermeiden, weiß Michael Wittmann, Geschäftsführer von Wittmann Battenfeld, Kottingbrunn, Österreich.
Mitarbeiter für den Veränderungsprozess qualifizieren
All diese Anforderungen bestehen nicht erst seit gestern und daher sehen viele diese Entwicklung nicht als Revolution, sondern vielmehr als Evolution: „In der Gummiindustrie stehen wir ähnlich wie andere Branchen noch am Anfang der Revolution, die in Wirklichkeit, dem unternehmerischen Verstand folgend, ‚nur‘ eine konsequente Evolution ist. Hüten müssen wir uns allerdings davor, dass wir mit unserer doch recht konservativen Branchenmentalität nicht zu langsam sind, um die bereits erwähnten Vorteile zu erkennen und zu nutzen“, warnt Martin Schürmann. Und damit zeigt er auch, dass Industrie 4.0 mehr ist als eine neue Technik. Es ist eine Strategieentscheidung, die auf der Führungsebene entschieden werden muss und nach und nach im Unternehmen umgesetzt werden kann. Dazu braucht es technisch qualifiziertes Personal, das gleichzeitig über eine hohe Führungsqualität verfügt. Die Spielregeln in der Arbeitswelt, besonders die Arbeitsweise der Menschen, verändern sich, meint Karsten Sauer. „Im Silicon Valley nennt man das eine disruptive Veränderung. Mitarbeiter und Geschäftspartner müssen lieb gewonnene Verhältnisse aufgeben.“ Im Maschinenbau bereiten sich Disruptionen unter der Oberfläche und langsam aus. Das sei typisch bei disruptiven Veränderungen und bereits aus der Einführung der CNC- und CAM-Technologien im Werkzeugmaschinenbau bekannt und wissenschaftlich untersucht (Arnold: Technology Shocks, Springer Verlag), erläutert Karsten Sauer weiter. Motivation der Mitarbeiter und Wissensvermittlung sind für diese Veränderungen und den Erfolg besonders wichtig neben den technischen Voraussetzungen.
Industrie 4.0 als Strategie-Entscheidung
Die Investition sollte direkten Einfluss auf ROI, Qualität und Stückkosten und damit auf die Wertschöpfung im Allgemeinen haben. Wolfgang Meyer, Maplan, Kottingbrunn, Österreich
„Für die Einführung von Industrie 4.0 müssen gewisse betriebliche Vorbereitungen und Vorleistungen erbracht werden. Dazu gehört auch ein klares Bekenntnis der Geschäftsführung zu einer IT-Abteilung für Wartung und Inbetriebhaltung von Kommunikationssystemen für Produktionsmaschinen. Außerdem muss jedes Unternehmen für sich entscheiden, welche Aspekte von Industrie 4.0 für die eigene Effizienzsteigerung Vorteile bringen könnten. Die entsprechenden Vorbereitungen zur richtigen Entscheidung und Umsetzung sind wesentlich für den Erfolg der Einführung von Industrie 4.0 Technologien“, betont Michael Wittmann. Das unterstreicht auch Paul Kapeller und sagte: „Das Top-Management sollte eine klare Vision haben und diese für alle Mitarbeiter transparent kommunizieren, konkrete Initiativen erarbeiten und unterstützen. Aus unserer Erfahrung heraus ist es für den Erfolg von Industrie 4.0 sehr wichtig, dass sich die Unternehmen eine Digitalisierungsstrategie erarbeiten, diese regelmäßig mit der Ist-Situation abgleichen und gegebenenfalls anpassen.“
Industrie 4.0 schafft Durchgängigkeit und Transparenz in der gesamtenProduktion und ermöglicht eineEinzelteil oder chargenbezogene Rückverfolgbarkeit.Heinz Gaub, Arburg, Loßburg
Nach Ansicht von Wolfgang Meyer, Geschäftsführer, Maplan, Kottingbrunn, Österreich, sprechen die Mittelständler nicht von Change-Prozessen oder Visionen, sondern verändern strukturiert und diskret. „Es ist eventuell viel zu aufwendig eine komplette BDE auf die Beine zu stellen. Vorteiliger kann es sein, den Prozess einer Gummimaschine punktgenau durch Automation, Sensorik, Temperier- und Werkzeugtechnik auf ein höheres Niveau von Ausbringung und Qualität zu bringen.“ Daher sei für das Management eines Elastomerverarbeiters ein tiefes Verständnis des Vulkanisierens immer wichtiger, um die Weichen richtig zu stellen.
ROI muss abschätzbar sein
Denn „die Investition sollte direkten Einfluss auf ROI, Qualität und Stückkosten und damit auf die Wertschöpfung im Allgemeinen haben,“ so Wolfgang Meyer weiter. Und genau darüber gehen die Meinungen auseinander. „Unsere Erfahrung ist, dass aktuell nur eine relativ geringe Anzahl an Produktionsbetrieben eine durchgängige Vernetzung der Produktionssysteme in Betrieb hat oder eine solche anfragt. Das Kosten-Nutzen-Verhältnis einer Maschinenvernetzung bewegt sich zum jetzigen Zeitpunkt in finanziellen Bereichen, die noch keine automatische Einführung rechtfertigen würden. Vielmehr werden damit spezielle Kundenanforderungen abgedeckt, meistens zur durchgängigen Nachverfolgbarkeit der Produktion. Wir gehen jedoch davon aus, dass sich die Anwendungsmöglichkeiten in den nächsten Jahren vervielfältigen werden und somit auch die finanzielle Entscheidung für die Einführung einer Vernetzung einfacher wird“, meint Michael Wittmann.
Allerdings sehen viele der befragten Experten auch mangelndes Wissen und vor allem mangelnde Kenntnisse über die Effizienzpotenziale bei den Kunststoffverarbeitern als Hindernis, wie Martin Schürmann treffend formuliert: „Die mangelnde Erkenntnis, dass sich die Wirtschaftlichkeit der Digitalisierung in unseren Produktionsstätten nicht immer uneingeschränkt nachweisen lässt ist ein Hindernis. Aber worin unterscheidet sich diese Erkenntnis bitte von der, die in den späten 1970er- und 1980er-Jahren im Zuge der Digitalisierung an den Büroarbeitsplätzen gemacht wurde?“ Und ähnlich begründet Paul Kapeller: “Ein Hemmnis ist oft, dass die Ist-Situation zu wenig transparent ist und sich manche Verarbeiter deshalb schwertun. Zum Beispiel werden nicht in jedem Betrieb die Gründe, weshalb Ausschuss produziert wird, analysiert. So ist es dann schwierig zu beziffern, welchen Gewinn zum Beispiel intelligente Assistenzsysteme bringen. Ähnlich sieht es im Bereich smart Service aus, denn nach wie vor werden bei einer Neuinvestition nicht immer auch die Lebenszykluskosten kalkuliert.“
Eine allgemein gültige und herstellerübergreifende Kommunikationsschnittstelle wird essentiell für die allgemeine Akzeptanzund einfachere Vernetzung von Maschinen sein. Michael Wittmann, Wittmann Battenfeld, Kottingbrunn, Österreich
Aber „auch wenn diese Technologien nicht unmittelbar zur Anwendung kommen, wird die eigene Vorgangsweise kritisch hinterfragt und das Verbesserungspotenzial zumindest angedacht“, erkennt Michael Wittmann, Geschäftsführer von Wittmann Battenfeld, Kottingbrunn, Österreich, als Vorteil.
Doch Peter Radosai von LWB Steinl, Altdorf,
Das Zusammenwachsen im Sinne von „Internet der Dinge“ ist die Grundvoraussetzung für das Thema Industrie 4.0.Peter Radosai, LWB Steinl, Altdorf.
meint, dass in der Gummiindustrie vielfach die Strukturen fehlten, um solche Projekte umzusetzen und zudem der ROI noch schwer darzustellen sei. Allerding werde „das Vorhandensein sogenannter Industrie 4.0 Testumgebungen vielen Unternehmen erleichtern, eigene Lösungen zu erproben. „Damit wird die Einführung und Umsetzung von Industrie 4.0 in die betriebliche Praxis wesentlich erleichtert“, so Hans-Joachim Wickert.
Erfahrung aus der eigenen Praxis
Sicher ist auch die Komplexität der Technik für manchen Mittelständler abschreckend, doch Industrie 4.0 ist vielmehr ein Prozess als ein einzelner Schritt. „Industrie 4.0 heißt nicht, dass ein Verarbeiter von heute auf morgen eine komplett vernetzte smart Factory ins Leben rufen muss. Es lohnt sich, mit einer rechnergestützten, vernetzten Produktionsorganisation oder erst einmal mit einer smart Machine in das Thema einzusteigen. In diesem Zusammenhang ist Industrie 4.0 heute in vielen Unternehmen schon Realität“, berichtet Heinz Gaub, Geschäftsführer Technik von Arburg, Loßburg. Dr. Elmar Büchler beschreibt, wie das Thema bei Balluff angegangen wurde: „Wir haben vor zirka zwei Jahren drei verschiedene Teams aufgestellt, die sich jeweils um einen der drei Bereiche Produkte, Produktion und Unternehmen kümmern. In einem ersten Schritt haben wir dann jeweils den Reifegrad analysiert. Wo stehen wir heute? Danach haben wir für alle drei Bereiche das Idealziel mit einer Vielzahl an Maßnahmen erarbeitet. Wo müssen wir hin? Dann folgte eine Bewertung und Priorisierung der Maßnahmen. Das Ergebnis ist eine Roadmap, die wir Schritt für Schritt abarbeiten.“ Ähnlich ist Bosch Rexroth mit der Thematik umgegangen: „Wir haben positive Erfahrungen mit der Umsetzung vieler kleiner, aber gut umsetzbarer Schritte gemacht, die dann zu konkreten Ergebnissen im Hinblick auf den Kundennutzen führten. Darum sammeln wir mit Pilotprojekten in unseren eigenen Werken Praxiserfahrung für verschiedenste Anwendungsmöglichkeiten.
Die Praxiserfahrungen aus unseren Pilotprojekten fließen direkt in unsere Automationslösungen ein. Steffen Winkler, Bosch Rexroth, Lohr am Main
Bestandsmaschinen binden wir in vernetzte Umgebungen ein, reduzieren so die Komplexität und schulen unsere Mitarbeiter“, schildert Steffen Winkler, Leitung Vertrieb Fabrikautomation, Bosch Rexroth, Lohr am Main.
Standards sichern Investitionen
Neben einer genauen wirtschaftlichen Analyse für die Investitionen müssen die technischen Voraussetzungen geschaffen sein, um die Investitionen auch langfristig abzusichern. Dazu sind Standards wie die Euromap 77 unverzichtbar. „Solange sich kein Kommunikationsstandard durchsetzt, können nur proprietäre Lösungen mit erhöhtem Aufwand realisiert werden, sind die deutlichen Worte von Michael Wittmann dazu.
Es geht darum, dieVeränderungen durchIndustrie 4.0 umsichtig zu managen.Karsten Sauer, Single Temperiertechnik, Hochdorf
Und das sieht auch Karsten Sauer von Single so: „Wenn beispielsweise von Konnektivität die Rede ist, gibt es Stand heute eine Fülle von Möglichkeiten. Welche sich am Ende durchsetzt ist nur schwer zu prognostizieren; dagegen ist das Risiko, auf das „falsche Pferd“ zu setzen, sehr groß.“
Im VDMA arbeiten Maschinenbauer gemeinsam an der Maschinen-Schnittstelle Europmap 77. „Wir Maschinenhersteller haben gemeinsam an der einheitlichen Schnittstelle Euromap 77 gearbeitet, die auf diesem unabhängigen Machine-to-Machine-Kommunikationsprotokoll beruht. Sie wird künftig international die einheitliche Leitrechner-Schnittstelle für den Datenaustausch zwischen Spritzgießmaschine und Produktionsmanagementsystem (MES) sein – und somit ein wesentlicher Baustein für die digitale Kommunikation“, erläutert Heinz Gaub. Eine wertvolle Hilfestellung sei der VDMA-Leitfaden zur „Einführung von Industrie 4.0 im Mittelstand“. Gleichzeitig mahnt Schürmann davor, nicht zu lange auf die von Branchenverbänden und Instituten viel beschworenen Standards zu warten, um die internationale Spitzenposition Deutschlands auch in fünf Jahren noch sicher halten zu können.
Daten-Management und -Sicherheit
Ich denke, dass es im Moment noch an Pilot-Anwendungen fehlt, die realitätsnah, komplexe und vernetzte Testumgebungen für die neuen Industrie 4.0-Komponenten bieten können. Hans-Joachim Wickert, Wickert Maschinenbau, Landau
Ein weiterer sehr wichtiger Aspekt ist die Datensicherheit und der Umgang mit den anfallenden Datenmengen. Zwar ist die Vernetzung werks- und länderübergreifend unerlässliche Voraussetzung für viele Unternehmen, doch die Sicherheit der transferierten Daten darf keineswegs gefährdet sein. Dazu meint Peter Radosai: „In der Gummi-Industrie wird heute noch vielmals mit den IT-Abteilungen der Gummiteile-Hersteller diskutiert, ob der Maschinenhersteller überhaupt mittels einer Netzwerkverbindung Zugriff auf die Maschine bekommt. Meist werden hier Sicherheitsbedenken vorgeschoben, die jedoch bei genauerer Betrachtung kein großes Hindernis wären.“ Auch Heinz Gaub stellt fest, dass die IT- und Daten-Sicherheit für Verarbeiter ein Hemmnis ist. „Ganz klar ist die Umsetzung von Industrie 4.0 mit mehr Transparenz verbunden, gleiches gilt zum Beispiel aber auch für die Nutzung von Smartphones und Navigationsgeräten. Die Flut der gewonnenen Daten sollte natürlich sicher und sinnvoll übertragen und archiviert werden. Denn unabhängig von Industrie 4.0 erfordert Cyber Crime generell ein Höchstmaß an IT-Sicherheit. Daher gilt es, für diese Aufgabe, wie in allen sensiblen Unternehmensbereichen, in denen Transparenz und Durchgängigkeit erforderlich sind, auf Spezialisten und moderne IT-Lösungen zurückzugreifen.“
Industrie 4.0 ist kein Selbstzweck
Viele Unternehmen haben heute schon viel mehr Industrie 4.0-Komponenten in der Anwendung als sie glauben, wissen Heinz Gaub und Dr. Elmar Büchler aus Erfahrung. Kaum ein Unternehmen, insbesondere in Deutschland, fange bei null an, so Büchler. „Viele Unternehmen bieten bereits gute Voraussetzungen, um die nächsten Schritte in Angriff zu nehmen. Es ist es aus wirtschaftlichen Gründen nicht sinnvoll, in allen Bereichen einen Umsetzungsgrad von 100 Prozent zu erreichen. Industrie 4.0 ist beileibe kein Selbstzweck, sondern soll uns dabei helfen, unsere Wettbewerbsfähigkeit zu steigern.“ „Denn „wenn alle Standorte eines global agierenden Unternehmens auf Basis eines standardisierten Systems arbeiten, lassen sich die Wertschöpfungsprozesse im Gesamtunternehmen wesentlich einfacher dokumentieren und optimieren sowie aufeinander abstimmen. Dies gilt für kleine und mittelständische Unternehmen ebenso wie für multinationale Konzerne“, so das Resümee von Hans-Joachim Wickert. Steffen Winkler fasst zusammen: “Die Umsetzung von Industrie 4.0 ist ein Prozess, der die gesamte Wertschöpfung umfasst. Deshalb ist es wichtig, sich einerseits Klarheit über den angestrebten Zielzustand zu verschaffen, andererseits Stück für Stück die dafür notwendigen strukturellen Vorbereitungen zu treffen. Die meisten Technologien sind aus Sicht der Automatisierung bereits vorhanden, oft bedarf es nur einer neuen Kombination. Die möglichen Produktivitätssteigerungen in den relevanten Einsatzbereichen solcher Lösungen werden für eine zügige Umsetzung sorgen.“ Das erwarten auch Peter Radosai und Dr. Elmar Büchler, denn eine einfache Integration mit erkennbarem Nutzen werde die Akzeptanz für diese Veränderungen schaffen.
