Der Weg zu Industrie 4.0 geht über die Produktentwicklung

Warum Unternehmer jetzt auf eine Neustrukturierung ihrer Prozesse setzen sollten

Entwicklung 4.0®

Mit herkömmlichen Prozessen wird man zukünftig an Grenzen stoßen

Es ist das Schlagwort der letzten Jahre. Auf jedem Industriekongress ist es zu hören. Es werden Vorträge darüber gehalten, Workshops angeboten. Die großen Konzerne wollen es, der Mittelstand will es und selbst die Bundesregierung setzt es auf die Agenda: Industrie 4.0. 

In Universitäten und Forschungseinrichtungen, IT-Entwicklung, Beratung und in den Firmen selbst wird viel über die Chancen und Möglichkeiten von Industrie 4.0 gesprochen. Da liest und hört man viel von einer Verschmelzung der realen und virtuellen Welt in der Industrieproduktion, cyberphysikalischen Systemen, Globalität, intelligente und sich selbst steuernde Produktionsabläufe und der Integration von Kundenprozessen in den gesamten Ablauf.  

Es wird auf der einen Seite ein Zukunftsbild gezeichnet, bei dem der Einsatz neuer Technologien selbstverständlich ist, um wettbewerbsfähige Produkte und Dienstleistungen zu entwickeln, zu verkaufen und neue Geschäftsmodelle umzusetzen. Die Realität sieht anders aus: Produktentwickler kämpfen täglich darum, ihre Projekte im vorgegebenen Kosten- und Zeitrahmen umzusetzen - unter immer schwierigeren Bedingungen. Produktkomplexität, Globalisierung der Entwicklungsabteilungen und Märkte, neue Gesetzesanforderungen, Kostendruck aus Billiglohnländern, Mangel an qualifiziertem Nachwuchs – die Liste möglicher Erschwernisse ist lang. Wie lässt sich also die Kluft zwischen den optimistischen Zukunftsszenarien und den täglichen Schwierigkeiten schließen? Geht das überhaupt? Oder ist Industrie 4.0 nur ein Buzzword, das in wenigen Jahren durch das nächste ersetzt wird? 

Warum Unternehmer jetzt auf eine Neustrukturierung ihrer Prozesse setzen sollten: Schritt für Schritt mit klarem Ziel!

Die Zukunftsvision „Industrie 4.0“ sollte als Idealzustand betrachtet werden. Sie gibt Orientierung über die Richtung, die einzuschlagen ist und motiviert, Veränderungen anzustoßen. Wann und mit welchem Aufwand Industrie 4.0  umsetzbar ist, darüber lassen sich derzeit noch keine konkreten Aussagen machen. Wichtig ist jedoch, die Effektivität der Produktentwicklung kurzfristig zu erhöhen und gleichzeitig den Weg für Industrie 4.0 zu bereiten. Die Experten von Feynsinn, der Prozessberatung der EDAG, haben dafür zwei ganz konkrete Schritte entwickelt.

1. Strukturierung des Produktentwicklungsprozesses

Das Ergebnis des Produktentwicklungsprozesses (PEP) sind Daten beziehungsweise Informationen. Eine der wesentlichen Forderungen von Industrie 4.0 ist die digitale Durchgängigkeit des Wertschöpfungsprozesses, d.h. die Nutzung der Daten ohne Brüche vom ersten Produktentwicklungsschritt bis zum Nutzungsende der Produkte. Das klingt zunächst logisch und einfach – stellt sich in der Realität aber durchaus als ernstzunehmende Herausforderung dar.

Um von einem wenig strukturierten PEP mit viel informellen Beziehungen zu einem strukturierten Umgang mit Daten zu gelangen, muss eine Strukturierung zunächst auf Prozessseite erfolgen; danach erst kann das passende IT-Tool für das Datenmanagement gesucht werden. „Tool follows process“ nennt man es bei Feynsinn. 

Oft wird versucht, den Schritt der Prozessneustrukturierung zu übergehen und gleich ein Software-Tool wie bspw. ein Product Lifecycle Management-System (PLM) zu implementieren. Denn es ist verlockend: Man schafft sich ein Tool an und der Rest wird sich schon irgendwie regeln lassen. Koordinationsprobleme, hohe Kosten und mangelnde Mitarbeiterakzeptanz können die Folgen sein und legen eine Entwicklungsabteilung längere Zeit lahm. Wird dagegen der PEP vor der Implementierung eines PLM-Systems neu strukturiert und auch die neue Struktur als Prototyp in der betrieblichen Realität erprobt (d.h. nicht nur „PowerPoint-Process-Engineering“), kann ein sehr detailliertes Anforderungsprofil für das zu beschaffende PLM-System erstellt werden, was die Beschaffungskosten und das Implementierungsrisiko stark reduziert.

2. Strukturierung der frühen Entwicklungsphase

In der frühen Entwicklungsphase werden die Konzepte festgelegt. Damit sind Funktionen und Kosten bereits zum größten Teil fixiert. Es lohnt sich also, dieser Phase ganz besondere Aufmerksamkeit zukommen zu lassen. Zu diesem Zeitpunkt sind Kreativität und die Zusammenarbeit unterschiedlicher Bereiche von großer Bedeutung. Deshalb scheint auf den ersten Blick eine Strukturierung und Unterstützung durch IT-Tools nicht angebracht. Denn wer will schon jede Art von kreativer Lösung durch die Befriedung von IT-Tools im Keim ersticken? Richtig? Falsch! 

Existierende PLM-Systeme haben zumindest dafür keine Lösung und auch bei großen, gut organisierten Unternehmen verläuft die Konzeptentwicklungsphase häufig unstrukturiert. Dadurch sind die Arbeitsinhalte nicht gut genug definiert und können auch nicht eingeplant werden. Ein funktionierendes Frontloading ist somit schwierig zu etablieren. Da sich Versäumnisse während der frühen Entwicklungsphase nie mehr aufholen lassen, ist es sinnvoll, auch für diese Phase einen strukturierten Prozess vorzugeben. Dieser stellt als roter Faden sicher, dass die anfallenden Aufgaben rechtzeitig und in vollem Umfang abgearbeitet werden. In manchen Unternehmen gibt es Tendenzen, die Zusammenarbeit und Kommunikation über Bereichsgrenzen hinweg - speziell in der Konzeptphase - nicht ernst genug zu nehmen (z.B. zwischen Produktentwicklung und Vertrieb). Auch in diesem Fall ist ein strukturierter Ablauf hilfreich. Aber eben nicht nur um ein IT-System zu befrieden, sondern mit einem klaren Mehrwert: Dem Verlust von Information in der Produktentwicklung vorzubeugen. 

Die Ergebnisse der Konzeptphase werden auf diese Weise für die zukünftige Arbeit gesichert und verfügbar gemacht. Angrenzende Bereiche wie z.B. der Beschaffungsbereich oder Controlling bekommen dann notwendige Informationen früher und in besserer Qualität.

Der Weg zu Industrie 4.0

Noch einmal in der Zusammenfassung, die zwei Schritte auf dem Weg zu Industrie 4.0:

1. Strukturierung des PEP mit anschließender Einführung eines durchgängigen Datenmanagements
2. Strukturierung der frühen Entwicklungsphase mit Unterstützung durch geeignete IT-Tools

In welcher Reihenfolge diese Schritte gegangen werden sollten, hängt von der speziellen Situation des Unternehmens ab. Die Schritte stellen sicher, dass bessere Produkte in kürzerer Zeit und zu geringeren Kosten entwickelt werden können. Investitionen in Beratung und IT sollten sich daher in kurzer Zeit amortisieren. Daran anschließend können weitere wichtige Themen bearbeitet werden. 

Entwicklung 4.0®

Feynsinn, die Prozessberater der EDAG mit Sitz in München, haben mit dem geschützten Begriff Entwicklung 4.0® ein umfassendes Konzept erstellt, das Unternehmen mit komplexer Produktentwicklung den Weg in Richtung Industrie 4.0 bereitet und dazu beiträgt, die Produktentwicklung wettbewerbsfähig aufzustellen. Der modulare Ansatz von Entwicklung 4.0® erlaubt es, den für das einzelne Unternehmen richtigen Weg herauszufinden und umzusetzen.

Die Grundlage sind die Best-Practice-Prozesse, die bereits seit einiger Zeit in der Produktentwicklung etabliert sind. Diese erprobten Abläufe, die z.B. unter der Überschrift „Lean Development“ zusammengefasst werden können, werden ergänzt durch neue Prinzipien, die sich aus den Anforderungen von Industrie 4.0 und disruptiven Technologien herleiten. Über allem steht das durchgängige Datenmanagement. Diese Anforderung hilft dabei, Klarheit in die neu zu definierenden Produktentwicklungsprozesse zu bringen.

Die oben erwähnte Strukturierung der frühen Entwicklungsphase führt dazu, dass eine solide Grundlage für die in der Produktentwicklung entstehenden Daten vorhanden ist. Geeignete Datenmodelle fassen die Informationen aller Fachbereiche zusammen. Damit ist sichergestellt, dass die zunehmenden gegenseitigen Abhängigkeiten zwischen Mechanik, Elektronik und Software in der Entwicklungsarbeit berücksichtigt werden.

Arbeitsplatz der Zukunft

Der zunehmende Umfang an Informationen, die im Entwicklungsprozess verarbeitet werden, bedeutet, dass das Augenmerk auf die Gestaltung der Arbeitsumgebung der Produktentwickler gerichtet werden muss. Der Arbeitsplatz der Zukunft muss die Informationsbedürfnisse des einzelnen Mitarbeiters stärker berücksichtigen, als das heute der Fall ist. Bedienoberflächen und Visualisierungen müssen nutzergerecht gestaltet sein. Das erhöht die Arbeitszufriedenheit und ermöglicht eine Anpassung an die von Computerspielen und Smartphones geprägten Seh- und Bediengewohnheiten der Nachwuchsingenieure. 

Implementierung

Wie die Prinzipien von Entwicklung 4.0® konkret in der betrieblichen Praxis umgesetzt werden, muss speziell für jedes Unternehmen mit den beteiligten Mitarbeitern erarbeitet werden. Prozesse und IT-Systeme müssen den Mitarbeitern dienen und sie in die Lage versetzen, ihre Aufgaben bestmöglich zu bearbeiten. Lösungen „von der Stange“ können das in der Regel nicht leisten. Es ist wichtig mit der Einführung von Entwicklung 4.0® an der für das jeweilige Unternehmen richtigen Stelle zu beginnen und durch ein schrittweises Vorgehen die laufende Projektarbeit nicht zu gefährden.

Ihre Ansprechpartner zum Thema

Robert Rech

Robert Rech
Senior-Prozessberater
Tel.: +49 661 6000-9580
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Andreas Börner

Andreas Börner
Strategische Geschäftsentwicklung
Tel.: +49 151 467669-38
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