IPL-Magazin 42 | Januar 2018 | Autor: Prof. Dr. Gerhard Metze

Voraussetzung für Industrie 4.0



Prof. Dr. Gerhard Metze
Prof. Dr. Gerhard Metze

 1. Lücken in der internen Vernetzung

Die Digitalisierung, insbesondere die Vernetzung, ist ein Kernstück von Industrie 4.0. Fragt man Unternehmen nach dem Stand der Vernetzung, so bekommt man meist als Antwort: „Wir sind auf allen notwendigen Ebenen vernetzt. Auf der datentechnischen Ebene benutzen wir das Kommunikationsprotokoll des Internets, TCP/IP. Auf der Anwender-Ebene sind mächtige ERP-Systeme wie SAP und mächtige PLM-Systeme und CAD-/CAM-Systeme seit Jahren installiert.

Fragt man nach der parallelen Existenz und Nutzung individuell gestalteter Excel-Systeme, dann führt dies meist zu Verlegenheit. Ja, es gibt sie, praktisch überall im Unternehmen, sowohl als Ergänzung in der ERP-Welt wie auch in der technischen Welt. 

Oft auch in Kombination mit dem internen Emailverkehr, mit dem die Excel-Tabellen zur Abstimmung mit anderen Kollegen gesendet werden. Die abgestimmten Ergebnisse werden dann in das ERP- oder CAD/CAM-System, „zurückgebucht“.

 

Abbildung 1 : Excel-Parallel-Welt zum ERP
Abbildung 1 : Excel-Parallel-Welt zum ERP

 

 

Diese Parallelwelt ist nicht notwendig bei Kundenaufträgen, die bereits im Lager verfügbar sind, oder für deren Herstellung das Material und die notwendige Kapazität zum gewünschten Termin bereitstehen. Die erste Hürde muss aber genommen werden, wenn das Material für diesen Auftrag nicht vorhanden ist und bestellt werden muss. Denn in den Übersichtstabellen von ERP-Systemen sind die Veränderung der Positionen nur selten schnell erkennbar:

Ein Wechsel des Status von z.B. „ Liefertermin nicht bestätigt“ auf „Liefertermin bestätigt“, wird natürlich im System ausgewiesen.

Aber der Wechsel als solcher kann in den meisten Fällen nur dadurch festgestellt werden, dass die Mitarbeiter die für den weiteren Ablauf notwendigen Informationen über den Statuswechsel in Übersichtslisten des Systems suchen müssen. Noch aufwändiger wird die Bearbeitung der Abweichungen von Standards, also technische Änderungen und Stücklisten- Änderungen durch den Kundenauftrag. Da die meisten ERP-Systeme den hierfür notwendigen Workflow nur unzureichend unterstützen, müssen die Mitarbeiter die dafür notwendig gewordenen Check-Prozesse selbst organisieren, teilweise auf Papier, teilweise in Excel-Tabellen, teilweise auch nur „im Kopf“.

 

Abbildung 2 : Unterschiedliches Vernetzungsniveau von Unternehmen der verarbeitenden Industrie (40 Unternehmen)
Abbildung 2 : Unterschiedliches Vernetzungsniveau von Unternehmen der verarbeitenden Industrie (40 Unternehmen)

 

 

Aber die Ergebnisse von ca. 40 verschiedenen Unternehmen der verarbeitenden Industrie lässt auf Zustände schließen, die doch noch etwas weiter von dem gedachten Industrie 4.0 – Standard entfernt sind. In der Abbildung ist die jeweils erste Ausprägung der „Idealzustand“ und wird im Kreis- Diagramm grün markiert, die letzte Ausprägung der ungünstigste Zustand, der rot markiert ist. Der Prozentsatz bezieht sich auf die Anzahl der analysierten Unternehmen.

Bei den Folgen dieser Konstellation ähneln sich die Ergebnisse der Unternehmen deutlich. Bei einem durchschnittlich angesetzten Zeitbudget der Mitarbeiter in der Auftragsdurchsteuerung von 70 % (die restlichen 30 % für andere Aufgaben und „Schlupf“) werden rund 20% der Gesamtzeit von Mails und parallelen Excel-Tabellen, über 30 % vom individuell eingerichteten „Workflow“ der Mitarbeiter, und nur rund 20% durch das ERP-System geleistet.

 

Abbildung 3 : Zeitaufwands-Verteilung der Mitarbeiter in der Auftragsdurchsteuerung
Abbildung 3 : Zeitaufwands-Verteilung der Mitarbeiter in der Auftragsdurchsteuerung

 

Bei den meisten Unternehmen wird jeder Auftrag 1 – 2 mal zusätzlich „angefasst“, was zu einer Kapazitätsbeanspruchung zwischen 35 bis 40 % führt.

 

2. Großes Einsparungspotenzial durch bessere interne Vernetzung

Das Einsparungspotenzial einer gewachsenen Vernetzung auf der Anwenderebene ist enorm. Bei der folgenden Abbildung bilden die blauen Säulen den Ist-Zustand der Zeitbeanspruchung ab, die roten Säulen den möglichen Soll-Zustand.

 

Abbildung 4 : Optimierungspotenzial in der Auftragsdurchsteuerung
Abbildung 4 : Optimierungspotenzial in der Auftragsdurchsteuerung

 

Diese Problematik findet sich nicht alleine im Vertriebsinnendienst, der Disposition und im Einkauf, sondern auch im gesamten Produktionsbereich, angefangen von der Produktionsplanung bis hin zur Freigabe der Produkte für den Versand durch die Qualitätssicherung. Alleine die Terminverschiebung eines eingeplanten Auftrags benötigt in der Produktion rund 50 % der „normalen“ Bearbeitungszeit eines Auftrags.

 

3. Analyse der Informationsflüsse als Voraussetzung

Um diesen „Schatz“ zu heben, bedarf es einer sorgfältigen Analyse der Informationsflüsse. Hierbei muss vor allem der Wechsel zwischen den Software-Systemen und den Medienbrüchen herausgearbeitet werden. Im nachfolgenden Beispiel sind alle außerhalb des ERP-Systems von den Mitarbeitern durchgeführten Prozesse gelb hinterlegt. Es handelt sich dabei hauptsächlich um die Prozesse „To Do–Liste anlegen“ und „Status checken“, die meist zum ERP zu ergänzen sind.

 

Abbildung 5: Die wichtigen Steuerungsvorgänge laufen außerhalb des ERP
Abbildung 5: Die wichtigen Steuerungsvorgänge laufen außerhalb des ERP

 

 

Im Produktionsbereich finden sich diese Medienbrüche oft bei der Durchsteuerung der Kleinteilemontage oder der Dateneingabe von Prüfvorgängen.

 

Abbildung 6: Medienbrüche im Informationsfluss der Produktion
Abbildung 6: Medienbrüche im Informationsfluss der Produktion

 

 

Unsere Analysemethode beinhaltet nicht nur eine Darstellung der Prozesse zwischen den IT- Systemen und den „To Do-Listen“- Prozessen und Check- Prozessen. Sondern es wird zum einen das Niveau der IT-Unterstützung der Prozesse im Detail abklärt. Zum anderen wird auch deren Abhängigkeit von der Schwierigkeit der Aufgabe des Mitarbeiters bei diesem Prozessschritt aufgezeigt.

 

Abbildung 7: Analyse der Beziehung von IT- Unterstützung einer Aufgabe mit Schwierigkeit und Umfang einer Aufgabe
Abbildung 7: Analyse der Beziehung von IT- Unterstützung einer Aufgabe mit Schwierigkeit und Umfang einer Aufgabe

 

Diese Analyse ist die Voraussetzung dafür, die notwendigen „ERP-/ oder CAD-externen“ Prozessschritte in ein Workflow – System zu integrieren. Erst dann kann eine nahezu vollständige Vernetzung im Sinne von Industrie 4.0 erreicht werden. Aber davon sind selbst Großunternehmen – trotz anderer Aussagen – durchaus noch entfernt.