Um den Industrie-4.0-Gedanken in der Praxis umzusetzen, muss sich die gesamte Wertschöpfungs- und Lieferkette eines Unternehmens mit modernster Informations- und Kommunikationstechnik verzahnen. Ein wichtiges Schlagwort in diesem Zusammenhang lautet „vertikale und horizontale Integration der unternehmensinternen Prozesse“. Diese umzusetzen ist jedoch keineswegs trivial. Und so stellt sich die Frage, was Unternehmen motiviert, sich dieser Aufgabe zu stellen. Für den Fluidik-Spezialisten Bürkert ist die Antwort klar: Die digitale Transformation ist Voraussetzung dafür, die Wünsche der Kunden auch zukünftig optimal erfüllen zu können.

Die Anforderungen des Marktes steigen: Kunden wollen beliebige Varianten bestellen und das in ebenfalls beliebigen Stückzahlen von Losgröße 1 bis hin zu großen Auftragsmengen. Gleichzeitig sind kurze Lieferzeiten gefragt, am besten nach dem Motto „heute bestellen, morgen liefern“. Dabei sollte der Hersteller flexibel genug bleiben, um auch nach der Bestellung noch Anpassungen zu ermöglichen. Last but not least muss natürlich die Qualität stimmen. Das Stichwort lautet „0-Fehler-Produktion“.

Kundenbedürfnisse verstehen und umsetzen

Diesen Anforderungen stellt sich Bürkert und hat deshalb mit der Digitalisierung aller unternehmensinternen Prozesse begonnen. Dazu gilt es die Wertschöpfungs- und Lieferketten zu optimieren (horizontale Integration) und gleichzeitig den reibungslosen Informationsfluss bis in die Fertigung und wieder zurück sicherzustellen, um damit eine hohe Prozessautomatisierung zu erreichen (vertikale Integration). Ziel der dazu notwendigen Prozesse ist es, die Kundenbedürfnisse zu verstehen, zu systematisieren, eventuelle Synergieeffekte aufzuspüren, z. B. zwischen unterschiedlichen Anwendungsbereichen mit ähnlichen Anforderungen, und schlussendlich vollumfänglich umzusetzen. Dazu sind durchgängige Geschäftsprozesse notwendig, angefangen von der Marktanalyse über Produktplanung und Produktion bis hin zum Bestellwesen und dem After-Sales-Service. Gleichzeitig bedeutet das aber auch, dass alle an diesen Prozessen beteiligten Mitarbeiter entsprechend geschult und ebenfalls miteinander vernetzt sind.
Nicht nur geeignete digitale Tools, sondern auch persönlicher Austausch sind dafür wichtig. Alle relevanten Informationen, die in diesem Zusammenhang anfallen, müssen für jeden greifbar sein, der sie benötigt. Dafür gilt es definierte Prozesse zu generieren und kontinuierlich zu optimieren. Dann ist es möglich, dem Markt „vorauszudenken“ und zukunftsgerecht zu planen und zu entwickeln.

Standardisierung und Individualisierung

Auf dieser Basis lässt sich dann Standardisierung und Individualisierung gleichermaßen vorantreiben, z. B. durch Modularisierung, multifunktionale Bauteile, Baukastensysteme oder Plattformen (Abb. 2). Immer im Hinblick darauf, dass es sowohl große Stückzahlen als auch Losgröße 1 zu bedienen gilt. Eine smarte Produktentstehung muss verhindern, dass die externe Forderung nach möglichst großer Variantenvielfalt und Individualisierung zu ständig wachsender interner Varianz führt.
Intelligente Konzepte steuern solchen negativen Effekten entgegen. Ein Schritt auf diesem Weg ist es bspw. dem Kunden individuelle Lösungen zu bieten, indem Synergieeffekte genutzt werden (Abb. 3). Dazu lassen sich aus den unterschiedlichen Kundenanwendungen gewonnene Erkenntnisse systematisch standardisieren. Auf dieser Grundlage sind dann passgenaue Lösungen entsprechend der Kundenanforderungen schnell und individuell durch Konfigurationen realisierbar.

Ausrichtung der Abwicklungsprozesse

Die Arten der Auftragsabwicklung werden dann auf die unterschiedlichen Produkte ausgerichtet: Select-to-Order (STO), bei dem der Kunde aus dem Standardprogramm wählt, ist sicher der einfachste Fall. Etwas komplexer ist Configure-to-Order (CTO). Hier kann eine bestimmte Produktlinie, z. B. Ventilinseln, mit bestimmten Optionen kundenindividuell konfiguriert werden (geschlossene Konfiguration) oder sich auch um Sonderwünsche ergänzen lassen, z. B. was die Anschlusstechnik oder das Material anbelangt (halbgeschlossene Konfiguration). Hinzu kommt Engineer-to-Order (ETO), die offene Konfiguration. Hier lassen sich ebenfalls durch Standardisierung kundenindividuelle Lösungen bis zu einem hohen Grad über Design-Automation verwirklichen, also auf Basis physikalischer und geometrischer Regeln.
Darüber hinaus gibt es typische Sonderlösungen, dabei wird jedoch angestrebt, aus diesen Standardisierungen abzuleiten. Bürkert bemüht sich also, die vom Kunden gewünschten Individualisierungen soweit möglich standardisiert zu bedienen. Ansonsten gilt es die Fertigung entsprechend auszurichten, um wirtschaftlich und mit möglichst kurzen Lieferzeiten den Markt zu bedienen.

Steuerungsstrategie für Produktion und Logistik

Für Produktion und Logistik ergeben sich damit zwei Szenarien: je nachdem ob die Anzahl der für die Produktion notwendigen Teile die Just-in-Sequence-Schwelle überschreitet oder nicht. Im ersten Fall kann verbrauchsgesteuert über ein Kanban- oder Conwip-System gefertigt werden. Wird die Varianz dafür zu groß, gilt es die Automatisierungspyramide neu zu definieren, um die Produktion „ad hoc“ mit den benötigten Bauteilen zu beliefern. Die vertikale Integration muss dazu einen reibungslosen Informationsfluss von PLM- (Product Lifecycle Management) und ERP-System (Enterprise Resource Planning) bis hin zur Fertigungsebene und wieder zurück sicherstellen. D. h. die Maschinen arbeiten auftragsbezogen; gleichzeitig stehen die Fertigungsdaten in Echtzeit für eine optimale Steuerung einerseits und eine lückenlose Dokumentation andererseits zur Verfügung.
Nach der Fertigung fängt dann das „Leben“ eines Produktes erst richtig an. Jetzt gilt es, die bisher im Prozess entstandenen Informationen sinnvoll zu strukturieren und weiter zu verwenden. Sie müssen also zentral verfügbar sein. Eine ganzheitliche Informationsbereitstellung über ein solches „Data Backbone“ bietet dann die Grundlage für weitere Services nach dem Verkauf, die genau auf den jeweiligen Kunden und seine Applikation abgestimmt sind, z. B. aktuelle Dokumentationen zu jedem Gerät, Hinweise zu vorbeugenden Wartungsmaßnahmen oder ähnliches. Das alles mit dem Ziel einen zufriedenen Betreiber zu haben. Die digitale Transformation ist die Voraussetzung dafür.

Autor: Steffen Michel, Teamcoach Master Data Management, Vortrag anlässlich der internationalen Fachpressetage bei Bürkert Fluid Control Systems vom 20. – 21.09.2017