Da Industrie 4.0 nicht nur die Verbesserung bestehender Produkte oder Prozesse durch den
Einsatz digitaler Technologien bedeutet, sondern vielmehr die Chance bietet, völlig neue
Geschäftsmodelle zu entwickeln, ist die Umsetzung von großer strategischer Bedeutung.
Wie es aktuell um die Aufgeschlossenheit und Kultur im Umgang mit Industrie 4.0 bestellt ist, wird mit den folgenden vier Kriterien untersucht:
Umsetzungsstand der Industrie 4.0-Strategie
Operationalisierung und Überprüfung der Strategie mit einem Kennzahlensystem
Investitionsaktivität in Bezug auf Industrie 4.0
Einsatz eines Technologie- und Innovationsmanagements
Smart Factory
Die erfolgreiche Umsetzung von Industrie 4.0 ermöglicht eine dezentrale und hochautomatisierte Produktion. Im Gegensatz zur klassischen Fertigung werden intelligente Werkstücke den Fertigungsprozess steuern und überwachen und sich in der finalen Ausbaustufe eigenständig durch die Fertigung lenken. Dies geschieht in der Umgebung der Smart Factory. Die Smart Factory beschreibt dabei eine Produktionsumgebung, in der sich Fertigungsanlagen sowie Logistiksysteme ohne menschliche Eingriffe weitgehend selbst organisieren. Die Grundlage hierfür sind cyber-physische Systeme (CPS). Diese bilden die Verbindung zwischen der physischen und virtuellen Welt, indem sie über eine IT-Infrastruktur, das „Internet der Dinge“, kommunizieren. Darüber hinaus umfasst Industrie 4.0 die intelligente Datenaufnahme, -speicherung und -verarbeitung zur Erzeugung eines digitalen Abbilds. Das Konzept der Smart Factory gewährleistet also eine effizientere Informationsbereitstellung und Ressourcennutzung. Produktionsanlagen, Informationssysteme und Menschen müssen über die Unternehmensgrenzen hinweg in Echtzeit zusammenwirken. Durch diese vernetzten Systeme entstehen große Datenmengen, die verarbeitet, analysiert und in Entscheidungsmodelle eingebunden werden.
Um zu ermitteln, wie weit ein Unternehmen in der Dimension Smart Factory ist, werden die folgenden vier Themenfelder untersucht:
Digitales Abbild
Maschinenpark
Datennutzung
IT-Systeme
Smart Operations
Ein zentrales Merkmal von Industrie 4.0 ist die unternehmensinterne und unternehmensübergreifende Vernetzung der physischen und virtuellen Welt. Durch den Einzug der Digitalisierung und die damit verbundene Datenverfügbarkeit im Produktions- und Logistikumfeld sind teilweise völlig neue Formen und Ansätze der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) sowie des Supply-Chain-Managements (SCM) realisierbar. Smart Operations umfasst damit die technischen Voraussetzung in der Produktion und Produktionsplanung zur Realisierung des selbst steuernden Werkstückes.
Die Industrie 4.0-Readiness wird für die Dimension Smart Operations anhand der folgenden Kriterien ermittelt:
Informationsaustausch
Cloud-Nutzung
IT-Sicherheit
Autonome Prozesse
Smart Products
Um eine automatisierte, flexible und effiziente Produktion zu ermöglichen, sind Smart Products als Baustein eines Gesamtkonzepts „Smart Factory“ nötig. Physische Produkte werden mit IKT-Komponenten (zum Beispiel Sensoren, RFID, Kommunikationsschnittstelle) ausgestattet, um Informationen über die Umwelt und den eigenen Zustand zu sammeln. Erst wenn die Produkte Daten sammeln, ihren Weg durch die Produktion kennen und mit den übergeordneten Systemen kommunizieren, können Produktionsprozesse in Echtzeit selbstständig verbessert und gesteuert werden. Zudem kann der Zustand der einzelnen Produkte überwacht und optimiert werden. Mögliche Einsatzfelder gehen über die eigentliche Produktion hinaus. Durch den Einsatz von Smart Products in der Nutzungsphase werden neue Dienstleistungen erst möglich, etwa durch die Kommunikation zwischen Kunden und Hersteller.
Zur Ermittlung der Readiness im Bereich Smart Products werden die IKT-Zusatzfunktionalitäten von Produkten sowie der Umfang der Datenanalyse aus der Nutzungsphase herangezogen.
Data-driven Services
Die Dimension Data-driven Services zielt auf die Ausrichtung zukünftiger Geschäftsmodelle sowie auf die Steigerung des Kundennutzens ab. Das Aftersales- und Servicegeschäft wird zunehmend auf der Auswertung und Analyse aufgenommener Daten basieren und sich der unternehmensweiten Vernetzung bedienen. Die physischen Produkte müssen dabei selbst mit physischer IT ausgestattet sein, damit sie für die betrieblichen Prozesse notwendige Informationen senden, empfangen oder verarbeiten können. Sie haben damit eine physische und digitale Komponente, die wiederum Basis für digitalisierte Dienstleistungen in der Nutzungsphase der Produkte sind.
Für die Ermittlung der Readiness im Bereich Data-driven Services werden die folgenden drei Kriterien untersucht:
Angebot datenbasierter Dienstleistungen
Umsatzanteil mit datenbasierten Dienstleistungen
Anteil der genutzten Daten
Mitarbeiter
Mitarbeiter tragen im Unternehmen die digitale Transformation mit und sind von den Veränderungen der digitalen Arbeitswelt maßgeblich betroffen. Für sie ändert sich das direkte Umfeld am Arbeitsplatz, was neue Kompetenzen und Qualifikationen erfordert. Für Unternehmen wird es daher zunehmend wichtiger, die Mitarbeiter auf diese Veränderungen durch geeignete Schulungs- und Weiterbildungsmaßnahmen vorzubereiten.
Für die Ermittlung der Readiness in der Dimension Mitarbeiter wurden die Mitarbeiterkompetenzen in unterschiedlichen Bereichen sowie Anstrengungen der Unternehmen zum Kompetenzaufbau ausgewertet.
Geschäftsführer:
Prof. Dr.-Ing. Volker Stich
Vertretungsberechtigter Vorstand:
Ingo Kufferath-Kaßner (Vorsitzender)
USt.-Ident.-Nr.: DE 121 684 389
Registergericht: Amtsgericht Aachen, Register-Nr.: VR1191
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Technik und Programmierung
Mehrzad Koohestani (IW Consult)
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