I m p u l s
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3.3 Smart Factory Die Smart Factory beschreibt das Konzept der intelligenten, vernetzten Fabrik, in der die Produktionsanlagen sowohl mit den überlagerten IT-Systemen (bspw. MES-, ERP-, SCM-Systeme, siehe auch Dimension Smart Operations) als auch mit den Smart Products direkt kommunizieren. Durch die Vernetzung und Selbstregelung aller Prozesse, insbesondere in der Fertigung, wird die Digitalisierung der Wertschöpfungskette in diesem Konzept am weitesten umgesetzt. Eine zentrale Herausforderung auf dem Weg zur intelligenten Fabrik stellen die hohen Investitionen dar. Das Ziel der effizienten Informationsbereitstellung und Ressourcennutzung kann durch das synchronisierte Zusammenspiel von Produktionsanlagen, Informationssystemen und dem Menschen (also Mitarbeiter und Kunde) erreicht werden. Wesentlicher Bestandteil der Smart Factory ist eine umfangreiche Ausstattung der Fabrikhalle sowie der Maschinen und Anlagen mit Sensorik an strategisch günstigen Erfassungspunkten. Ziel ist die Erfassung aller relevanten Prozessund Bewegungsdaten in Echtzeit und eine zeitnahe Verarbeitung zur Abbildung der Auftragssituation. Die sich hieraus ergebenden großen Datenmengen, sogenannte Big Data, stellen hohe Anforderung an IT-System und IT-Infrastruktur. Die Analyse der gewonnen Big Data zur Informationsgewinnung wird mithilfe von Methoden aus dem Feld Data Analytics betrieben und setzt hohe Rechenkapazitäten voraus. Um zu ermitteln, wie weit die Unternehmen im deutschen Maschinen- und Anlagenbau in der Dimension Smart Factory sind, werden die folgenden vier Themenfelder untersucht: • Digitales Abbild • Maschinenpark • Datennutzung • IT-Systeme Mehr als die Hälfte der Unternehmen steht bei der Smart Factory noch am Anfang In der Kategorie Smart Factory liegen die Unternehmen des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus auf einer Skala von 0 bis 5 bei einem Readiness-Wert von 0,7. Die Pioniere erreichen einen durchschnittlichen Wert von 2,2 (Tabelle 3-3). Mehr als die Hälfte der Unternehmen gehört in der Dimension Smart Factory zu den Außenstehenden (Stufe 0) und erfüllt somit noch nicht alle Anforderungen für die Stufe 1. Rund ein Fünftel der Unternehmen entspricht den Anforderungen der Stufe 1 und wird als Anfänger bezeichnet. Zwar erfüllen diese Unternehmen bereits teilweise die zukünftigen Anforderungen an den Maschinenpark, jedoch arbeiten sie nicht an einer ganzheitlichen technischen Lösung zur Umrüstung der Maschinen, was eine Voraussetzung für die Stufe 2 in der Dimension Smart Factory ist. In Stufe 2 finden sich 18,3 Prozent der Firmen. Demnach liegt mit knapp 95 Prozent das Gros der Unternehmen in den Stufen 0 bis 2. Tabelle 3-3: Durchschnittliche Readiness in der Dimension Smart Factory Gesamt Neulinge Einsteiger Pioniere Readiness-Wert 0,7 0,4 1,5 2,2 Skala 0 (Außenstehender) bis 5 (Exzellenz); n=268 Berücksichtigt sind nur Unternehmen mit mehr als 20 Beschäftigten. Quellen: VDMA-Mitgliederbefragung, 2015; IW-Zukunftspanel 2015, 26. Befragungswelle 35
Abbildung 3-10: Readiness-Stufen in der Dimension Smart Factory Smart Factory Stufe 5: 0,3 % Stufe 4: 1,2 % Stufe 3: 3,1 % Stufe 2: 18,3 % Stufe 1: 20,5 % Stufe 0: 56,5 % Außenstehender • Keine Anforderungen werden erfüllt Exzellenz • Maschinenpark erfüllt bereits die zukünftigen Funktionalitäten • Daten werden vollständig automatisch aufgenommen und genutzt • Vollumfängliche Systemunterstützung der Prozesse über IT Experte • Aktueller Maschinenpark erfüllt die Anforderungen bzw. nachrüstbar • Daten werden weitreichend aufgenommen und teilweise genutzt • Umfangreiche Unterstützung der Prozesse über IT (systemintegriert) Erfahrener • Die zukünftigen Funktionalitäten werden (teilweise) erfüllt bzw. sind vollständig nachrüstbar • In einzelnen Bereichen werden die relevanten Daten digital erfasst und genutzt • IT-Systeme unterstützen Prozesse und sind über Schnittstellen angebunden Fortgeschrittener • Die zukünftigen Funktionalitäten werden (teilweise) erfüllt bzw. sind teilweise nachrüstbar • Daten werden aufgenommen (größtenteils jedoch manuell) und für einzelne Maßnahmen genutzt • Einzelne Unternehmensbereiche werden durch IT-Systeme unterstützt und sind vernetzt Anfänger • Derzeitiger Maschinenpark erfüllt teilweise die zukünftigen Anforderungen • Hauptgeschäftsprozess durch IT-Systeme unterstützt n=268 Berücksichtigt sind nur Unternehmen mit mehr als 20 Beschäftigten. Quellen: VDMA-Mitgliederbefragung, 2015; IW-Zukunftspanel 2015, 26. Befragungswelle Gerade einmal 3,1 Prozent der Unternehmen im deutschen Maschinen- und Anlagenbau befinden sich in Stufe 3 und entsprechen damit den Anforderungen an den Maschinenpark etwa in puncto Datenerfassung und Einsatz von IT-Systemen. In der letzten Stufe befinden sich die Experten, die mit 0,3 Prozent den geringsten Anteil aller Unternehmen stellen. Demnach hat nur ein verschwindend geringer Teil der Unternehmen seinen Maschinenpark schon vollständig an Industrie 4.0-Anforderungen angepasst (Abbildung 3-10). Haupthürden auf dem Weg zur Erreichung einer höheren Readiness-Stufe Aus den Ergebnissen der Readiness-Messung für die Dimension Smart Factory lassen sich für die drei Unternehmenstypen (Neulinge, Einsteiger, Pioniere) die Haupthemmnisse zur Erreichung einer höheren Readiness-Stufe wie folgt zusammenfassen (Abbildung 3-11). Abbildung 3-11: Haupthürden in der Dimension Smart Factory Haupthürden auf dem Weg zu einer höheren Industrie 4.0-Readiness-Stufe Neulinge (Stufen 0 und 1) Einsteiger (Stufe 2) Pioniere (Stufe 3+) Haupthürden Keine Anbindung des Maschinen- und Anlagenparks an übergeordnete IT-Systeme Keine Erfassung von Maschinen- und Prozessdaten Keine vollständige Anbindung des Maschinenparks an IT-Systeme Eingeschränkte Nachrüstbarkeit des Maschinenparks Maschinen- und Anlagenpark erfüllt noch nicht alle zukünftigen Anforderungen Maschinen- und Prozessdaten werden nicht durchgängig digital erfasst n=268 Quellen: VDMA-Mitgliederbefragung, 2015; IW-Zukunftspanel 2015, 26. Befragungswelle 36
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Abbildung 3-10: Readiness-Stufen in der Dimension Smart Factory<br />
Smart Factory<br />
Stufe 5:<br />
0,3 %<br />
Stufe 4:<br />
1,2 %<br />
Stufe 3:<br />
3,1 %<br />
Stufe 2:<br />
18,3 %<br />
Stufe 1:<br />
20,5 %<br />
Stufe 0:<br />
56,5 %<br />
Außenstehender<br />
• Keine Anforderungen werden erfüllt<br />
Exzellenz<br />
• Maschinenpark erfüllt bereits die zukünftigen Funktionalitäten<br />
• Daten werden vollständig automatisch aufgenommen und genutzt<br />
• Vollumfängliche Systemunterstützung der Prozesse über IT<br />
Experte<br />
• Aktueller Maschinenpark erfüllt die Anforderungen bzw. nachrüstbar<br />
• Daten werden weitreichend aufgenommen und teilweise genutzt<br />
• Umfangreiche Unterstützung der Prozesse über IT (systemintegriert)<br />
Erfahrener<br />
• Die zukünftigen Funktionalitäten werden (teilweise) erfüllt bzw. sind vollständig nachrüstbar<br />
• In einzelnen Bereichen werden die relevanten Daten digital erfasst und genutzt<br />
• IT-Systeme unterstützen Prozesse und sind über Schnittstellen angebunden<br />
Fortgeschrittener<br />
• Die zukünftigen Funktionalitäten werden (teilweise) erfüllt bzw. sind teilweise nachrüstbar<br />
• Daten werden aufgenommen (größtenteils jedoch manuell) und für einzelne Maßnahmen genutzt<br />
• Einzelne Unternehmensbereiche werden durch IT-Systeme unterstützt und sind vernetzt<br />
Anfänger<br />
• Derzeitiger Maschinenpark erfüllt teilweise die zukünftigen Anforderungen<br />
• Hauptgeschäftsprozess durch IT-Systeme unterstützt<br />
n=268 Berücksichtigt sind nur Unternehmen mit mehr als 20 Beschäftigten.<br />
Quellen: VDMA-Mitgliederbefragung, 2015; IW-Zukunftspanel 2015, 26. Befragungswelle<br />
Gerade einmal 3,1 Prozent der Unternehmen im<br />
deutschen Maschinen- und Anlagenbau befinden<br />
sich in Stufe 3 und entsprechen damit den<br />
Anforderungen an den Maschinenpark etwa<br />
in puncto Datenerfassung und Einsatz von<br />
IT-Systemen.<br />
In der letzten Stufe befinden sich die Experten,<br />
die mit 0,3 Prozent den geringsten Anteil aller<br />
Unternehmen stellen. Demnach hat nur ein<br />
verschwindend geringer Teil der Unternehmen<br />
seinen Maschinenpark schon vollständig an<br />
Industrie 4.0-Anforderungen angepasst (Abbildung<br />
3-10).<br />
Haupthürden auf dem Weg zur Erreichung<br />
einer höheren Readiness-Stufe<br />
Aus den Ergebnissen der Readiness-Messung für<br />
die Dimension Smart Factory lassen sich für die<br />
drei Unternehmenstypen (Neulinge, Einsteiger,<br />
Pioniere) die Haupthemmnisse zur Erreichung<br />
einer höheren Readiness-Stufe wie folgt zusammenfassen<br />
(Abbildung 3-11).<br />
Abbildung 3-11: Haupthürden in der Dimension Smart Factory<br />
Haupthürden auf dem Weg zu einer höheren Industrie 4.0-Readiness-Stufe<br />
Neulinge (Stufen 0 und 1) Einsteiger (Stufe 2) Pioniere (Stufe 3+)<br />
Haupthürden<br />
Keine Anbindung des<br />
Maschinen- und Anlagenparks<br />
an übergeordnete IT-Systeme<br />
Keine Erfassung von<br />
Maschinen- und Prozessdaten<br />
Keine vollständige Anbindung<br />
des Maschinenparks an<br />
IT-Systeme<br />
Eingeschränkte<br />
Nachrüstbarkeit des<br />
Maschinenparks<br />
Maschinen- und Anlagenpark<br />
erfüllt noch nicht alle<br />
zukünftigen Anforderungen<br />
Maschinen- und Prozessdaten<br />
werden nicht durchgängig<br />
digital erfasst<br />
n=268<br />
Quellen: VDMA-Mitgliederbefragung, 2015; IW-Zukunftspanel 2015, 26. Befragungswelle<br />
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