Digitalisierung im Produktionsmanagement

Die Digitalisierung von Informationsflüssen in der Produktion ist keine neue Erfindung. Trotzdem hat sie in den letzten Jahren eine steigende Bedeutung und Relevanz erhalten. Kaum eine Veranstaltung funktioniert heute noch ohne den Begriff Digital. Dies liegt einerseits an der Digitalisierungsstrategie der Politik, die 2011 unter dem Begriff Industrie 4.0 eine neue Forschungs- und Förderoffensive startete. Andererseits bietet die Digialisierung die Möglichkeit auf die komplexer werdenden Zusammenhänge in der Produktion, Wettbewerbsdruck und der Mangel an Fachkräften zu reagieren. Gerade dem Produktionsmanagment kommt eine entscheidende Bedeutung bei der Umsetzung in der Fertigung zu.

Die Digitalisierung verändert nicht nur die Arbeitsabläufe an sich sondern bietet Potenziale, die Abläufe und Zusammenhänge in der Produktion besser zu verstehen. Dadurch treffen alle Beteiligten innerhalb des Produktionssystems bessere Entscheidungen und tragen so zur Verbesserung der Effizienz, Nachhaltigkeit und Wettbewerbsfähigkeit der Fertigung bei. Dazu müssen einerseits Informationen an den richtigen Orten verfügbar gemacht werden und andererseits Daten erhoben und analyisiert werden. Dies ermöglicht nicht nur unmittelbare Produktivitätssteigerungen, sondern sichert auch die Innovationsfähigkeit innerhalb der Produktion.

Die Verfügbarkeit von Informationen ist elementar für effiziente Produktionsprozesse. Es ist die zentrale Aufgabe des Produktionsmanagements, die richtigen Informationen zur richtigen Zeit im richtigen Format bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch die Digitalisierung einerseits deutlich einfacher, andererseits auch wichtiger.

Terminals, Mobile Endgeräte und Verknüpfungen der realen Welt mit der Bereitstellung von Informationen, beispielsweise durch QR-Codes, ermöglichen es, jederzeit und kontextbezogen auf vorhandene Informationen zuzugreifen. Ereignisse und Daten wie Prüfergebnisse werden direkt zu dem jeweiligen Produkt gespeichert und sind anschließend abruf- und analysierbar. Dies erleichert die Durchführung der Arbeitsaufgabe - egal, ob in der Logistik, bei der Wartung, Instandhaltung oder Einrichtung von Anlagen oder bei der Montage von variantenreichen Produkten.

Die Fortschritte der Automatisierung ermöglicht es außerdem, Produktionsprozesse autonom ablaufen zu lassen. Durch integrierte Fertiungszellen, die neben der Bearbeitung auch Mess- und Prüfaufgaben automatisiert durchführen, reduzieren den Mitarbeiter:innenbedarf. Durch die informationelle Verkettung der Anlagen können Anpassungen des Prozesses autonom vorgenommen werden - beispielsweise um Werkzeugverschleiß auszugleichen.

Neben der Bereitstellung von Informationen für die Durchführung von Produktionsprozessen ist die Sammlung und Auswertung von Daten ein wichtiges Handlungsfeld für das Produktionsmanagement. Die gewonnen Informationen bieten die Möglichkeit, Optimierungspotenziale zu erkennen und Effizienzsteigerungen einzuführen.

Die wichtigsten Daten, die erfasst werden müssen, sind:

• Ist-Zeiten
• Materialbewegungen
• Mess- und Prüfergebnisse
• Prozessparameter

Diese Daten werden ausgewertet und zueinander in Beziehung gestetzt. Damit kann neues Wissen über die Zusammenhänge innerhalb des komplexen Systems Produktion gewonnen werden. Dieses Wissen fließt im Rahmen der kontinuierlichen Verbesserung wieder in die Verbesserung der Produktionsprozesse ein.

Es gibt nur wenige produzierende Unternehmen, die noch heute ohne Visuelles Management, 5S-Schattenbrettern oder der PDCA-Systematik arbeiten. Die nächsten Innovationen des Produktionsmanagements werden durch die Digitalisierung getrieben sein.

Der richtige Aufbau der IT-Landschaft innerhalb der Produktion ist emminent wichtig, um langfristig von technologischen Entwicklungen zu profitieren. Ohne den richtigen infrastrukturellen Unterbau, definierte Schnittstellen und Datenformate ist die schnelle und kostengünstige Einbindung neuer Soft- und Hardware kaum möglich.

Durch automatisierte Entscheidungsfindung könnten deutliche Effizienzgewinne erzielt werden. Mit Hilfe von komplexen statistichen Verfahren könnten Handlungsalternativen auf im Hinblick auf ihre Auswirkung auf die gesamte Produktion bewertet werden. Häufig werden diese Verfahren unter dem Begriff Künstliche Intelligenz (KI) zusammengefasst. Deren Einsatz erfordert aber, dass alle Daten verfügbar, verküpfbar und vertrauenswürdig sind.

Die Integration von autonomen Fertigungszellen in die Produktion erfordert die digitale Verfügbarkeit von Prozessparameter und Fertigungsfolgen. Die Integration von Assistenzsysteme für Werker:innen, beispielsweise durch Augmented-Reality-Brillen (AR), ist nur möglich, wenn stabile drahtlose Netzwerke zur Verfügung stehen.

All diesen Technologien liegt zugrunde, dass sie auf digitale Infrastruktur, vorhandende Stamm- und Bewegungsdaten in hoher Qualität und ausreichende Kompentenzen und Prozesse angewiesen sind. Die Digitalisierung des Produktionssystems ist der wichtigste Schritt, diese Voraussetzungen zu schaffen.

Dementsprechend ist die Digitalisierung heute ein wichtiger Faktor für die Innovationskraft und damit der Wettbewerbsfähigkeit der Zukunft.

Bei vielen Unternahmen wird die Digitalisierung der Produktion als IT-Projekt betrachtet. Die aktuellen Erfordernisse des Produktionsmanagments werden dabei häufig außen vor gelassen. Dies ist ein Grund, warum viele Digitalisierungsinitativen scheitern.

Die Digitalisierung muss viel mehr durch das Produktionsmanagement getrieben und eingefordert werden. Das Produktionsmanagement verfügt neben dem Wissen über die Produktionsprozesse und deren Potenziale auch über die Methodenkompetenz zur Einführung von neuer Soft- und Hardware.

Um diese Aufgabe erfüllen zu können, sind Digitalisierungskompetenzen innerhalb der Produktion notwendig. Neben dem Vorstellungsvermögen, welche Möglichkeiten Automatisierung und Software haben, muss das Verständnis für Schnittstellen, digitale Infrastruktur und die richtige Kommunikation mit der IT aufgebaut werden.

Zudem muss eine Kultur etabliert werden, in der die digitale Unterstützung der Prozesse immer mit- und weitergedacht wird. Diese Kultur unterscheidet erfolgreiche digitalisierte Produzenten letztendlich von den erfolglosen.

Für den langfristigen und nachhaltigen Erfolg der Digitalisierung der Produktion ist muss das Produktionssystem eine große Menge neuer Aufgaben übernehmen und umsetzen. Als Teil der demofabrik-z4 bieten wir Ihnen verschiedene Schulungen rund um das Thema digitales Produktionsmanagement an. Außerdem unterstützen wir Sie gerne beim Aufbau der notwendigen Organisationsstrukturen, vermitteln die notwendigen Kompetenzen und Methoden und der Formulierung und Umsetzung Ihrer Digitalisierungsstrategie.