Bereit für Industrie 4.0?

Nach Mechanisierung, Fließbandarbeit und Automatisierung soll nun die intelligente Vernetzung von Maschinen, Anlagen und Geräten für höhere Effizienz und allein schon dadurch auch für niedrigere Kosten sorgen. Viele Unternehmen fragen sich, ob sie schon gut genug aufgestellt sind, um von diesem Versprechen schnell zu profitieren. In der realen Umsetzung erweist sich dieses Zeile als ein vertrackt komplexes Ding – zum Teil voller unternehmerischer Hürden. Denn hier sollen nicht wie gewohnt einzelne Komponenten angefasst, sondern wirklich alle Prozesse entlang der Supply Chain einbezogen, in Summe und in Linie betrachtet und sowohl auf Brauchbarkeit als auch auf Optimierungspotenziale untersucht werden können.

Die Aufgabe(n), die eine wirklich ernst genommene Industrie 4.0 mit sich bringt, sind komplex und vielfältig. Denn hier hängt alles mit allem zusammen. Hilfestellung leistet seit einigen Jahren der Smart Industry Readiness Index, kurz Siri. Er hilft Unternehmen, ihre digitale Transformation zum Erfolg zu führen. Die wichtigste Aufgabe des Siri ist es, aus dem Kauderwelsch der Ideen und Potenziale eine konkrete Planungsbasis zu schaffen und vor allem einen Gradmesser für den Reifegrad des einzelnen Unternehmens zu haben. Denn am Ende kommt es bei jedem Projekt auf zwei Dinge an: Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit.

Allerdings sollte man in der heutigen Zeit einen weiteren Treiber für die Entwicklung nicht unterschätzen: Dr. Andreas Hauser, Leiter des „Centre of Excellence Singapur“ innerhalb der Digital-Service-Einheit der TÜV-Süd-Gruppe und einer der Treiber des Konzepts in Singapur, ist überzeugt davon, dass Siri und das daraus erwachsene Smart Industry Readiness Assessment (Sira) sich in den kommenden Jahren zum Generalschlüssel für die zielorientierte und effiziente Umsetzung von Industrie 4.0 entwickeln. „Das Weltwirtschaftsforum – bekannt von seinen jährlichen Treffen in Davos – hat Siri schon als weltweiten Standard zur Beschleunigung der globalen Industrie 4.0-Transformation anerkannt, um die großen Ziele wie Nachhaltigkeit und Produktivitätssteigerungen, die sich letztendlich nur durch neue Technologien umsetzen lassen, zu erreichen“, so Hauser.

Bereits 2017 untersuchte die in München ansässige Deutsche Akademie der Technikwissenschaften in einer Studie, wie Unternehmen ihren individuellen Weg zur Industrie 4.0 finden können. 2020 legte sie eine aktuelle Version ihres Konzepts vor. Der Leitgedanke, der dem Konzept seinen Halt und seine Struktur gibt, basiert auf der Frage: Wie reif ist die jeweilige Unternehmensorganisation in ihrer Entwicklung – und welche Ziele will sie künftig verfolgen? Antworten auf diese Fragen und vor allem die Antwort auf die Frage „Wann?“ gibt Siri. Der Reifegrad von Organisationen wird darin in einem sechsstufigen Modell ermittelt. Dafür werden die unternehmerischen Fähigkeiten in Gestaltungsfeldern wie Ressourcen, Informationssysteme, Kultur oder Organisationsstruktur bewertet. Der wesentliche Lerneffekt leuchtet ein: Grundsätzlich profitieren Betriebe immer dann von der Analyse ihrer individuellen digitalen Transformation, wenn sie ganzheitlich, systematisch und auf die Unternehmensziele ausgerichtet vorgehen.

Sechsstufiges Reifegradmodell dient als Entwicklungsplan

Zur Analyse der individuellen Reife für die Transformation nutzen die TÜV-Experten ein sechsstufiges Reifegradmodell, das gleichzeitig auch den Ansatz zu einem Entwicklungsplan für einstiegswillige Unternehmen darstellt. Dieser Aufbau macht das Konzept auch für bodenständige Ökonomen interessanter, weil berechenbarer: In jeder Entwicklungsphase gibt es bereits einen individuellen Vorteil für das Unternehmen – je nach Ziel und Ausgangsposition. Die Höhe des Gewinns hängt gewissermaßen davon ab, in welchem Bereich und in welcher Höhe eine Wertsteigerung erfolgen soll – und mit welchen Kennzahlen der Nutzen gemessen werden kann.

Die erste Etappe auf dem Weg zur Industrie 4.0 besteht aus einer Ist-Analyse: Welche Technologien und Systeme sind im Unternehmen bereits implementiert und aktiv im Einsatz? Welche Elemente und Fähigkeiten fehlen noch? Dabei gilt es zu berücksichtigen, dass die fehlenden Kompetenzen nicht auf einmal erworben werden können. Und darüber hinaus gilt unabhängig vom Entwicklungsgrad: Jedes Unternehmen steht jeweils vor der Aufgabe, eine individuelle Roadmap mit den jeweils relevanten Handlungsschritten in den jeweiligen Anwendungsfeldern zu erstellen.

Stufe 2 heißt: Konnektivität – Wie hoch ist der Vernetzungsgrad? Diese zweite Etappe ist gewissermaßen die Einführung einer Bewertungsgröße, um das angestrebte Fernziel einer sich größtenteils hocheffizient selbst regelnden Industriestrecke denken und die Distanz dorthin bewerten zu können. Wie stark sind die einzelnen Systeme bereits untereinander vernetzt? Technisch ausgedrückt würde das heißen: Wie hoch ist die Konnektivität? Dieser Ansatz gibt eine Maßgröße für den Vernetzungsgrad der Systeme.

Stufe 3 lautet: Sichtbarkeit – was kann wie gemessen werden? Diese dritte Etappe kümmert sich um den für die Produktionssteuerung über digitale Prozesse unerlässlichen Punkt, wie die Funktion einzelner Komponenten gemessen wird. Spricht man noch von punktuellen Sichtprüfungen – oder gibt das System zum Beispiel schon alle notwendigen Informationen jeweils in Echtzeit über Sensoren aus?

Stufe 4: Transparenz – Störungsursachen und Problembehebungen. In dieser Stufe geht es um die Frage, wie stringent das digital vernetzte Produktions- und Überwachungssystem die Prozesse und auch Abweichungen logisch richtig interpretiert und ausgibt beziehungsweise im Fall einer Produktionsunterbrechung eine schnelle und treffsichere Ursachenanalyse und Problembehebung erlaubt beziehungsweise den Lösungspfad präjudiziert.

Stufe 5 heißt Szenarien und Prognosen. Hier dürfte die Luft für ein überzeugtes Nicken in vielen Fällen schon dünner werden. Denn hier geht es um die Fähigkeit des Systems und seiner Bediener, alle im System möglichen Aktivitätsszenarien – gewissermaßen für best und worst cases – zu simulieren und daraus die jeweils wahrscheinlichsten Szenarien zu exzerpieren und so für Notfälle bereit zu sein.

Stufe 6: Adaptierbarkeit. Die sechste Stufe ist im nicht-digitalen Bereich in Form von Schützen zwar vorgeschrieben, wird dort aber nie das Ziel erreichen können, über seine eingebaute Not-Aus-Funktion hinaus frühzeitige Warnungen auszugeben. Diese Vision der Industrie 4.0 gibt es heute zwar schon – aber nur in wenigen Fällen. Denn hier geht es um die Fähigkeit eines digital zusammenhängenden Produktions- und Sensoriksystems, seine Beurteilung von Situationen als Entscheidungsgrundlage für automatisches Handeln und sogar für die ständige Selbstoptimierung zu verwenden.

Sira als Gradmesser für das, was kommen soll

Ob und wann und in welchen Schritten ein Unternehmen in der Lage sein kann, sich den an manchen Stellen durchaus revolutionären oder halt die Prozess-Konzepte revolutionierenden Schritten zu stellen, kann eben das Smart Industry Readiness Assessment zeigen. Es besteht aus vier Säulen, mit denen man sich der Komplexität des Industrie-4.0-Komplexes nähern und sie auch meistern kann. „Die vier Elemente von Sira korrelieren mit der Reihenfolge der sechs auf einander folgenden Schritten. Und sie werden mit großer Wahrscheinlichkeit in Zukunft in noch viel mehr Wertschöpfungsbereichen greifen als heute“, erklärt Ottmar Walter, Leiter des Bereichs Management-Systeme bei TÜV Hessen. „Daher ist es hilfreich, den Vorgang mit einem dem eigenen Unternehmen gemäßen Tempo zu verfolgen. Wir sehen hier ein wachsendes Interesse und stehen als objektive Assessoren zur Verfügung.“

TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH (TÜV Hessen)

Robert-Bosch-Straße 16
64293 Darmstadt
www.tuevhessen.de

Bild: TÜV Hessen

So verläuft das Smart Industry Readiness Assessment (Sira)

Das Smart Industry Readiness Assessment (Sira) hilft den Planern in vier Schritten, sich selbst und dem Management die Aufwände und Hürden auf dem Weg zu Industrie 4.0 zu bewerten:

Lernen (Learn): Das Unternehmen lernt zunächst die Schlüsselkonzepte von Industrie 4.0 kennen. Die Experten von TÜV Hessen und TÜV Süd sprechen dabei mit allen relevanten Unternehmensebenen eine gemeinsame Sprache und schaffen so ein einheitliches Verständnis von Industrie 4.0 – mit einem Blick auf die Welt, der sich dem Unternehmen anpasst. Dabei lernen die Teilnehmer zunächst und vor allem, wie digitale Technologien und Künstliche Intelligenz zu Erfolgsfaktoren für ihr eigenes Unternehmen werden können. Anders ausgedrückt: Wie sie zu ihrer eigenen Intelligenz noch die intelligente Fabrik addieren können.

Bewerten (Evaluate): Während des Assessments analysieren die Experten die drei Säulen Technologie, Prozesse und Organisation in Bezug auf ihre Bereitschaft und mögliche Deltas zur angestrebten Digitalisierung. Dabei gliedern sich die drei Themen in acht Hauptbereiche oder Säulen (Pillars): Produktionsprozesse, Supply Chain/Lieferkette, Produktlebenszyklus, Automatisierung, Vernetzung, Intelligenz, Fähigkeiten der Mitarbeiter und Managementstrukturen. Eine weitere Clusterung in insgesamt 16 Unterkategorien hilft dabei, ein detailliertes Bild über den aktuellen Stand der digitalen Transformationsfähigkeit zu erhalten und sowohl Readiness als auch Defizite genau zu lokalisieren.

Planen (Architect): Anhand der Ergebnisse lässt sich ein konkreter Transformationsfahrplan erstellen. Der Siri-Index dient dabei als Checkliste, um sicherzustellen, dass alle relevanten Unternehmensbereiche bei der Planung berücksichtigt werden. Die detaillierte Analyse erleichtert dabei, eine individuelle Priorisierung vorzunehmen, konkrete Zwischenschritte zu beschreiben und einen realistischen Zeitplan zu erstellen.

Umsetzung (Deliver): Sobald ein Unternehmen seine Transformations-Roadmap entwickelt hat, dient Sira auch als Blaupause/Leitfaden, anhand derer der Betrieb seine Maßnahmen über einen längeren Zeitraum messen und skalieren kann.

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