Herausforderungen an Prozesse, Digitalisierung und Qualitätsmanagement in Zeiten von Industrie 4.0

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Veröffentlicht: Freitag, 29. November 2019 15:07

Geschrieben von Helmut Lanke

Konkurrenzdruck in der Produktion

Der Wandel, den die Industrie 4.0 in allen Teilen der Wirtschaft auslöst, hat massive Auswirkungen auf die etablierten Abläufe in den Unternehmen. Besonders in der Produktion sind weitreichenden Änderungen spürbar.

Der Druck durch die Konkurrenz ist hier enorm hoch und schon kleinste Kosteneinsparungen können aufgrund der Mengen an gefertigten Gütern enorme Auswirkungen haben. Entsprechen hoch ist die Bereitschaft zur Investition. Und es gibt zahlreiche Angebote auf dem Markt, die eine gute Rendite versprechen.

Chancen und Probleme

Eine Reihe dieser Angebote sollen im Folgenden näher betrachtet und vorgestellt werden. Denn es gibt zahlreiche Ansätze, Produktion zu beschleunigen, zu verbessern und zu optimieren. Dabei sollen aber auch Probleme, die bei der Umsetzung neuer Lösungen zu erwarten sind, nicht außer Acht gelassen werden. So soll ein rundes Bild zu den Chancen und Schwierigkeiten entstehen, das als Orientierung und Wegweiser dienen kann, neue Wege zu gehen.

Prozesse

In produzierenden Unternehmen ist die Fertigung in Einzelschritte aufgeteilt. Diese zu beschleunigen, Fehler zu minimieren und die Qualität zu erhöhen, ist Ziel fast aller Modernisierungsmaßnahmen. Diese Erhöhung der Effizienz ist auch das Ziel, dass mit den verschiedensten Entwicklungen der Industrie 4.0 erreicht werden soll. Diese sind oft datengetrieben, greifen auf neue Kommunikationsmethoden zurück oder nutzen die Möglichkeiten des Internets, um eine Verbesserung der Produktion zu realisieren.

Arbeitsprozesse    

• beschleunigen: Schnellere Prozessoren und Speicher beschleunigen Abläufe immens. Die bessere Verarbeitung von eingehenden Daten verkürzt Wartezeiten. Sie birgt zudem neue Möglichkeit, beispielsweise für visuelle, akustische oder gar sensorische Anwendungen, die auf eine große Datenmenge zurückgreifen müssen, um effizient zu sein.
  
  
• automatisieren: Den Faktor Mensch aus der Gleichung zu nehmen, bedeutet für eine ganze Reihe an Prozessen eine deutlich höhere Geschwindigkeit. Die Automatisierung stellt deshalb auch eines der Hauptforschungsfelder im Bereich der industriellen Entwicklung dar. Ziel ist es, immer mehr und vor allem immer komplexere Prozesse ohne menschliche Arbeitskraft ablaufen zu lassen.
  
  
• unterstützen: Neben dem Ersetzen des menschlichen Arbeiters gibt es auch eine ganze Reihe von Entwicklungen, die diesen in seiner Tätigkeit unterstützen und fördern. Verbesserte Visualisierungen lassen ihn Informationen schneller und umfangreicher Aufnehmen, Assistenzsysteme kontrollieren Konstruktionsschritte auf Fehler und mittels Exoskeletten werden Arbeiten, die zuvor körperlich fordernd war, spielend leicht.

Digitalisierung

Der etwas schwammige Begriff der Digitalisierung bezeichnet im Endeffekt all die Änderungen, Entwicklungen und Innovationen, die mit dem Internet und Computern zu tun haben. Es geht um Datenverarbeitung, künstliche Intelligenz, Kommunikation und alternative sowie ergänzenden Realitäten.

Big Data und deren Auswertung

Integraler Aspekt der Digitalisierung ist die Erzeugung und Nutzung von Daten. Entsprechende Systeme zeichnen zu allen Prozessen und Teilschritten belastbare Informationen auf. Diese sinnvoll zu speichern und zu verwalten ist der erste Schritt. Im Zweiten geht es darum, diese Rohinformationen auch nutzbar zu machen, Informationen zu gewinnen und daraus schließlich konkrete Handlungen abzuleiten. Siemens ist mit seinen Predictive Services auf diesem Gebiet momentan einer der Vorreiter. Big Data wird von dieser Anwendung dafür genutzt, Störungen frühzeitig zu erkennen.

Künstliche Intelligenz

Abseits der Endzeitfantasien Hollywoods bezeichnet künstliche Intelligenz Computerprogramme, die im Laufe der Zeit selbst dazu lernen und dadurch in ihrem speziellen Aufgabengebiet immer besser werden. Ein populäres Anwendungsfeld ist die Gesichtserkennung. Die KIs lernen selbst neue Merkmale und Parameter kennen, können sie schneller einordnen und bessere Ergebnisse liefern.

Kommunikation

Ständige Erreichbarkeit ist auch außerhalb wirtschaftlicher Räume längst Normalität. In einer globalisierten Welt sind Kommunikationsmittel, die die Gelegenheit bieten, unabhängig von Zeit und Ort miteinander so persönlich wie möglich in Kontakt zu treten, nicht mehr wegzudenken. Für Unternehmen ist die Nutzung von Videotelefonie, Gruppenkommunikation und webbasierten Organisationstools heute schon Pflicht. Wer noch nicht entsprechend umgestellt hatte, sollte dies schleunigst nachholen.

Augmented und virtual Reality

Computer bieten uns durch Simulation die Möglichkeit, neue Realitäten zu erschaffen. Werden einzelne Elemente der realen Welt hinzugefügt, sprechen wir von Augmented Reality. Ikea verwendet diese Technik beispielsweise bereits, um Kunden mittels App den besten Platz für ihr neues Sofa finden zu lassen, noch bevor es überhaupt gekauft wurde.

Die virtuelle Realität hingegen versetzt uns komplett in eine andere Welt. Erste Autohersteller wie Mercedes setzen die Technologie ein, um Kunden die Möglichkeit bieten, zahlreiche Modell auszuprobieren und Zusatzausstattung testen zu können, ohne ständig das Auto wechseln zu müssen.

Qualitätsmanagement

Den schmalen Grat zwischen Überwachung und Qualitätssicherung zu finden, ist eine der größten Herausforderung für Verantwortliche im Management. Fühlen sich Werker durch dauerhafte Kontrolle bald gegängelt, können digitale Assistenzsysteme und automatisierte Prozesse im Hintergrund diese Tätigkeit übernehmen, ohne störend zu wirken.

Verbesserung der Kontrolle

Zu Erhöhung der Qualität hat sich eine lückenlose Kontrolle als sinnvoller Weg erweisen. Eine Begleitung durch digitale Assistenzsysteme, die in der Lage sind, Werkstücke noch während der Fertigung auf Fehler zu untersuchen, stellt eine fehlerlose Produktion sicher. Die Firma Optimum datamanagement solutions hat mit dem Schlauen Klaus eines der technisch ausgereiftesten Systeme im Portfolio, dass neben der Qualitätskontrolle auch im Wareneingang oder der Produktion zum Einsatz kommen kann. 

Automatisierte Dokumentation

Die Systeme sind zudem in der Lage, ihre Tätigkeit auch umfangreich zu protokollieren. Das schützt vor Reklamationen und lässt wenig Raum zur Beanstandung.

Herausforderungen und Hürden

Wenn sich ein Unternehmen für eine Aufrüstung entscheidet, überwiegt oft die Euphorie die Rationalität. Doch meist ist eine Modernisierung nicht ganz so einfach und schnell umgesetzt, wie Prospekte und Vertriebler es gerne darstellen.

Implementierung

Änderungen in bestehenden Prozessen einzuführen, gestaltet sich oft als schwierig. Gerade ältere Mitarbeiter lassen sich nur schwer von dem Sinn einer Neuerung überzeugen, sind sie mit den erlernten Methoden doch bestens vertraut. Auch die tatsächliche Integration in den Shopfloor kann problematisch sein, besonders, wenn der Support durch das Partnerunternehmen mangelhaft ist. Hier ist eine gründliche Vorbereitung der Schlüssel zum Erfolg.

Schulung

Ein Teil der Vorbereitung auf die Implementierung digitaler Systeme in den bestehenden Ablauf sind Schulungen. Werker wie Führungskräfte müssen mit den neuen Möglichkeiten vertraut gemacht werden, um dessen Vorteile, aber auch die Schwächen und Grenzen kennenzulernen. Nur auf diese Weise kann eine entsprechende Neuerung sinnvoll genutzt werden und in allen Bereichen eines Unternehmens Akzeptanz finden.

Kosten

Die Entwicklung innovativer Lösungen kostet Geld. Clevere Köpfe wollen sich ihre Ideen schließlich auch bezahlen lassen. Und die Entwicklung von Entwürfen, die Konstruktion von Prototypen und die Bezahlung von Mitarbeitern müssen auch getragen werden. Die Kosten für diese Anwendungen fallen deshalb oft sehr hoch aus. Die Investition sollte deshalb auch aus betreibwirtschaftlicher Sicht sinnvoll sein und nicht bloßer Selbstzweck. Berücksichtigen Sie in einer entsprechenden Kalkulation aber auch, welche Vorteile Ihre Wettbewerber haben, wenn Sie auf eine Aufrüstung verzichten.

Infrastruktur

Viele Lösungen setzen eine grundlegende Infrastruktur vorraus. Hier spielen insbesondere ausreichend Platz, schnelles Internet und eine ausreichende Stromversorgung eine Rolle. Sollten bei diesen Punkten bereits Probleme bekannt sein, ist von einer entsprechenden Investition abzuraten. Kümmern Sie sich zunächst darum, die bestehenden Probleme zu beseitigen, sonst gerät eine Modernisierung schnell zum Fiasko.

Die Frage nach dem Wie

Unternehmen müssen sich die Frage stellen, auf welchem Wege sie eine Neuerung einbinden wollen. Ein detaillierter Plan schafft Klarheit für alle Beteiligten und deckt Probleme bereits im Vorfeld auf. In vielen Fällen müssen neben den Mitarbeitern auch die Kunden von der Neuerung informiert oder gar von ihr überzeugt werden. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn diese daran partizipieren müssen. Auch hier ist Planung sinnvoll, um die Ansprache schon frühzeitig umzusetzen und Übergänge zu erleichtern.  

Sind diese Fragen schließlich beantwortet, steht der Umsetzung der Planung nichts mehr im Wege. Zu beachten bleibt aber, dass die Prozesse der Industrie 4.0 langfristig sind. Unternehmen tun gut daran, sich regelmäßig nach neuen Methoden und Techniken umzusehen und diese auch in Erwägung zu ziehen. Denn die Konkurrenz tut das ganz bestimmt.

Bildquelle: https://pixabay.com/de/photos/stadt-panorama-smartphone-steuerung-3213676/