Was sind wesentliche Aspekte und Technologien beim Aufbau einer digitalen Fabrik? Im Endausbau ist das strategische Ziel der digitalen Fabrik deren komplette digitale Vernetzung innerhalb und nach außen. Übergreifend vom Kunden bis zum Lieferanten entsteht dabei eine Art Supply-Chain-Ökosystem. Der Vorteil liegt auf der Hand: Bestellt ein Kunde 100 Stück mehr, weiß das Unternehmen in Echtzeit genau, was dazu erforderlich ist und ob die eigenen Lieferanten auch lieferbereit sind. Da muss die digitale Fabrik mitspielen. Über die interne Vernetzung kann festgestellt werden, wann welche Maschine verfügbar ist, wo kritische Bottlenecks entstehen und wo es gegebenenfalls zu Ausfällen kommen wird. Dabei erlaubt der Einsatz von Sensorik eine vorausschauende Wartung anhand von historischen Daten und aktuellen Sensordaten kombiniert mit Vorhersagemodellen. Feste Wartungszeiten entfallen, sondern die Maschinen können nach Bedarf gewartet werden. Falls es trotzdem zu ungeplanten Ausfällen kommt, können die Auswirkungen in quasi Echtzeit entlang der Lieferkette bewertet und Lösungen gefunden werden.

Was bedeutet das technologisch für den Shopfloor? Die für die Produktion erforderlichen Informationen – und nur diese – müssen dem Mitarbeiter dort zur Verfügung gestellt werden, wo sie benötigt werden. Das kann technisch über Tablets oder auch Datenbrillen, wie beispielsweise Microsofts HoloLens oder Google Glass, erfolgen. Voraussetzung ist immer eine Strategie, wie Informationen gesammelt, strukturiert und genutzt werden. Auch führerlose, digital gesteuerte Transportsysteme werden in dem Zusammenhang eine immer größere Rolle spielen.

Worauf sollten Unternehmen beim Einsatz digitaler Technologien besonders achten? Ganz gleich, ob Unternehmen strategisch mit der digitalen Fabrik Kosten senken, Kundenwünsche individualisieren, oder neue Geschäftsmodelle erschließen möchten: Wichtig ist, dass sie sich nicht einfach in ein Abenteuer stürzen, sondern vorab exakt überlegen, was genau das strategische Ziel ist und wie die Digitalisierung hier helfen kann. In vielen Industrien muss man noch offen sein, lernen und ausprobieren, welche konkreten Technologien für das eigene Geschäft am besten passen. Bewährt hat sich dabei im Sinne des „Rapid Prototyping“ vorzugehen – mit einfachen Mitteln Anwendungsfälle zu simulieren und zu testen und dabei nicht gleich die perfekte Lösung etablieren. Schnelle erste Erfolge ermöglichen auch Leuchtturm-Projekte: Dazu werden möglichst viele Technologien in einzelnen Betrieben pilotiert statt sie breit auszurollen. Die Technologien bauen stark aufeinander auf, dadurch kann man erst den gesamten Nutzen der digitalen Fabrik sichtbar machen. Beispielsweise muss man die notwendigen Daten mittels Sensorik generieren und durch weitere Informationen anreichern, bevor man sie Mitarbeitern über Tablets zur Verfügung stellt. In diesen Leuchtturmbetrieben kann man mit den Mitarbeitern erarbeiten, welche Informationen, wie Aufträge oder aus der Logistik über das Tablet für den Mitarbeiter hilfreich wären. Dabei sollte man nicht sofort die Perfektion erwarten, aber gezielt mögliche Anwendungsfälle identifizieren und deren Nutzen abschätzen. In unserem deutschen Experience-Center in Frankfurt zum Beispiel lassen sich solche Funktionalitäten auch testen. Im Zusammenspiel mit den Mitarbeitern ist es dabei sehr wichtig, auch einen kulturellen Wandel zu schaffen, in dem diese Ängste und Unwissenheit genommen werden.

Welche Vorteile kann der Einsatz neuer Technologien konkret bringen? Das hängt grundsätzlich immer vom jeweiligen strategischen Konzept und dem Grad der Vernetzung ab. Nehmen wir das Beispiel 3 D-Druck. Dessen Einsatz erlaubt bereits heute sehr viele Materialien und Geometrien. Das ermöglicht den Einsatz in der modularen Fertigung aber auch dem externen Ersatzteilgeschäft, das zunehmend wichtiger wird. Ausgelaufene Serviceteile lassen sich digital vorhalten und im Rahmen des Fertigungsprozesses noch weiter in Bezug auf Performance und Kosten optimieren. Dazu lassen sich weltweite „3 D-Druckfarmen“ einbinden wie sie heute durch Anbieter wie etwa das Logistikunternehmen UPS aufgebaut werden. Dann können Unternehmen innerhalb von Stunden das aktuellste Ersatzteil beim Kunden haben – vorausgesetzt, die Logistikkette ist entsprechend aufgebaut. Das ist auf jeden Fall ein Zukunftsgeschäft, das sehr schnell wächst, wie eine aktuelle Studie von Strategy& zeigt.