Vor- und Nachteile einer Smart Factory

Eine Smart Factory hat diverse Vorteile und Nachteile, die durch die Kombination aus immer neuen technischen Möglichkeiten der Vernetzung und Datenauswertung entstehen. Wir haben die wesentlichen Vor- und Nachteile einer Smart Factory für Sie zusammengefasst.

Das Ziel einer Smart Factory ist es, die Wettbewerbsfähigkeit von produzierenden Unternehmen durch die Nutzung von digitalen Technologien und deren Integration mit Menschen und schlanken Prozessen zu steigern.

Die Vorteile einer Smart Factory sind zahlreich und oft konkret messbar. Im Zentrum vieler Digitalisierungsinitiativen steht die Steigerung der Ressourceneffizienz. Durch die Vernetzung des gesamten Wertschöpfungsprozesses und die Auswertung von Daten entsteht Transparenz. Diese ermöglicht bessere Anlagennutzung, Planungsgenauigkeit, die Vermeidung von Verschwendungen und Ausschuss. Durch Automatisierung bzw. selbstlernende und vorausschauende Technologie können die Produktivität erhöht bzw. die Kosten gesenkt werden. Ein weiterer Vorteil einer Smart Factory ist ihre Flexibilität – diese erhöht die Lieferperformance und stärkt die Kundenorientierung, z.B. durch die Möglichkeit, auftragsbezogen individuelle Produkte zu Losgröße 1 wirtschaftlich (mit den gleichen Kosten wie in der Großserienfertigung) herzustellen.

Als Nachteile einer Smart Factory werden häufig die Komplexität und Kostenintensität des Transformationsprozesses, sowie Datenschutzbedenken und das veränderte Anforderungsprofil an die Mitarbeiter genannt. Tatsächlich stellt die Planung und Umsetzung einer ganzheitlichen Smart Factory eine Herausforderung dar. Allerdings: Mithilfe der richtigen Zielsetzung und Vorgehensweise, die klar auf den individuellen Vorteilen (abhängig vom jew. Geschäftsmodel) einer Smart Factory beruhen, treten diese vermeintlichen Nachteile einer Smart Factory schnell in den Hintergrund.

Überblick: Vor- und Nachteile Smart Factory

Vorteile einer Smart Factory

Produktivität erhöhen, Kosten sparen: Wie unsere Studie „Digitalisierung 2020“ zeigt, ist die Erhöhung der Effizienz weiterhin das Top-Motiv von Unternehmen, sich für eine Smart Factory zu entscheiden. Der Vorteil einer Smart Factory, die Gesamtanlageneffektivität OEE zu erhöhen, ist auf verschiedene Eigenschaften einer Smart Factory zurückzuführen:

Durch den konsequenten, durchgängigen Einsatz von digitalen Planungs- & Steuerungssystemen in der Smart Factory werden die gesamten Operations-Bereiche miteinander vernetzt – von der Planung bis zur Produktion, vom Wareneingang bis zum Warenausgang. Die entstandene Ende-zu-Ende Transparenz im Wertschöpfungsprozess bildet einen wesentlichen Vorteil einer Smart Factory: Durch diese kann die Durchlaufzeit verringert, Störungen im Betriebsablauf offengelegt, die Planbarkeit erhöht und somit für eine gesteigerte Produktivität und sinkende Kosten gesorgt werden.

Die Automatisierung von Produktionsprozessen sowie selbstlernende, kollaborative und vorausschauende Systeme stellen weitere Vorteile einer Smart Factory dar: Wo Routenzüge eigenständig durch die Produktionshalle fahren oder Materialien durch Roboter sortiert werden, können sich die Mitarbeiter in Smart Factories auf komplexere Aufgaben konzentrieren und (unentdeckte) menschliche Fehler weitgehend ausgeschlossen bzw. reduziert werden. Und wo eine Maschine schon heute Signal gibt, dass die Abnutzung eines Verschleißteils bald zum Ausfall, oder ein Fehler im Produktionsschritt zum Ausschuss führen wird, können ungeplante Standzeiten und Folgekosten vermieden und die Lieferperformance weiter erhöht werden.

Data-Analytics-Auswertungen und Technologien wie Virtual Reality werden jedoch nicht erst im laufenden Betrieb zum Vorteil einer Smart Factory. Einen zentralen Erfolgsfaktor für einen effizienten Produktionsablauf stellen schlanke, verschwendungsfreie Prozesse dar. Mithilfe von Data-Analytics / Process-Mining -Anwendungen können Bottlenecks und potenzial im Wertstromdesign identifiziert und daraufhin z.B. das gesamte Fabriklayout optimiert werden. Virtual-Reality-Anwendungen ermöglichen eine realitätsgetreue Planung von Arbeitsstationen mit minimalem Aufwand. Die Fabrikplanung wird schrittweise Digital. Der digitale Zwilling der Werströme, der Fabrik entsteht.

Doch nicht nur die erhöhte Effizienz kann als Vorteil einer Smart Factory gewertet werden: Durch die gesteigerte Transparenz über die Produktionsabläufe wird die Smart Factory flexibel und agil: So lassen sich Änderungen leichter planen und umsetzen, spontane Kundenaufträge können realisiert werden. Vor allem ermöglicht das auf Informations- und Kommunikationstechnologien basierende Produktionssystem die kundenindividuelle Massenproduktion (Mass Customization) und schafft somit neue Kundenvorteile.

Nachteile einer Smart Factory

Die Nachteile einer Smart Factory ergeben sich meist nicht im laufenden Betrieb, sondern können als Herausforderungen in der Planung und im Aufbau der intelligenten Fabrik gewertet werden.

In vielen Fällen ist die Realisierung einer Smart Factory eine signifikante Investition: Neue Technik muss erworben und installiert werden und Teile des Personals der produzierenden Unternehmen müssen Arbeitszeit für die Planung der Digitalisierungsinitiativen, die Anpassungen / Modernisierungen der IT Systeme und -landschaft und Schulungen zur Nutzung der neuen Anwendungen einplanen. Je grundlegender und ganzheitlicher die geplanten Veränderungen in den Operations sind, desto länger und kostenintensiver wird der Transformationsprozess. Doch von punktuellen Lösungen wird oftmals abgeraten – zumindest auf lange Sicht.

Ein weiterer Nachteil einer Smart Factory sind die menschlichen Konflikte, die während des Veränderungsprozesses auftreten können. Zunächst stellt sich in vielen Fällen die Frage nach der Verantwortung und Entscheidungsbefugnis für Digitalthemen. In einigen Unternehmen existieren Stabstellen für Digitalisierung, deren Position gegenüber lang etablierten Geschäftsführer- oder Werkleiterpositionen jedoch oftmals eingeschränkt ist. In den Operations wird die Verantwortung für Digitales meist der IT-Abteilung zugeschrieben. Akzeptanzprobleme gegenüber den Lösungen können zum Nachteil in einer Smart Factory werden, wenn Entscheidungen nicht gemeinsam im Rahmen des Change Managements aktiv gefällt und getragen werden.

Schließlich können Automatisierung und schlanke Prozesse auch dazu führen, dass zuvor vorhandene Stellen nicht mehr benötigt werden. Dieser weithin gefürchtete negative Begleiteffekt kann die Einstellung gegenüber Digitalisierungsprojekten im Unternehmen trüben. Jedoch: Nur in einigen Fällen ist die großflächige Headcount-Reduzierung ein explizites Ziel von Digitalisierungsprojekten. Denn die Idee der Smart Factory ist es nicht, den Menschen weitestgehend durch Technologien zu ersetzen. Im Gegenteil sollen Technologien die Arbeit der Mitarbeiter in Smart Factory lediglich unterstützen und den Wertschöpfungsprozess effizienter gestalten. Was sicher ist: Mit neuen technischen Anwendungen entstehen veränderte Rollen und Anforderungen an die Qualifikationen der Mitarbeiter. Eventuell müssen für die Bedienung und Wartung innovativer Systeme und Anwendungen sogar neue Stellen geschaffen werden.

Der vielleicht größte Nachteil einer Smart Factory ist die empfundene Komplexität der Entscheidungen im Transformationsprozess. Die Festlegung des Zielbilds und die Auswahl konkreter Digitalisierungsaktivitäten stellt eine große Herausforderung dar. Zunächst fehlt vielerorts ein Überblick über die technischen Möglichkeiten und Lösungen auf dem Markt. Viele Verantwortliche fürchten, dass sie die Effektivität von einzelnen Lösungen und des Zusammenspiels aller Lösungen nicht absehen können. Zudem kann Uneinigkeit über die konkrete Vorgehensweise und Reihenfolge der Umsetzung herrschen. So bleibt am Ende die Angst, dass fehlendes Know-how und fehlende Erfahrung die Digitalisierungsaktivitäten missglücken lässt.

Gerade im datenschutzbewussten Deutschland werden neben den o.g. Herausforderungen oftmals der Datenschutz und die Datensicherheit explizit als Nachteil einer Smart Factory genannt. Jede Vernetzung von Menschen und Produktions- sowie Logistiksystemen kann dazu führen, dass personenbezogene Daten erhoben, verarbeitet und unter Umständen auch mit anderen Daten übermittelt werden können. Wirksamer Datenschutz in Konformität mit der DSGVO muss daher bereits auf der Ebene der Technik implementiert werden. Die Verarbeitung großer Datenmengen in der Smart Factory birgt zudem immer auch ein Sicherheitsrisiko, da die Cyberkriminalität und Hackerangriffe gegen Unternehmen stetig zunehmen.

Nachteile einer Smart Factory überwinden

Sie merken: Wirkliche Nachteile einer Smart Factory lassen sich im laufenden Betrieb für Unternehmen kaum finden – wenn die Smart Factory entsprechend vorteilhaft geplant ist. Der kritische Erfolgsfaktor liegt also darin, dass Sie im Aufbau die richtigen Weichen stellen. Das Motto: Die maximale Anzahl an Vorteilen einer Smart Factory mitnehmen, Nachteilen einer Smart Factory geschickt ausweichen bzw. minimieren

Damit dies gelingt, benötigen Unternehmen im ersten Schritt eine abgestimmte Zielsetzung für ihre Smart Factories, die eng mit ihrem Geschäftsmodell verwoben ist. Die Erarbeitung einer gemeinsamen Vision, Strategie und Roadmap mit Verantwortlichen aus allen Operations-Bereichen sorgt nicht nur für die Ganzheitlichkeit der Ergebnisse, sondern auch für die nötige Akzeptanz im weiteren Vorgehen.

Eine 0815-Standardlösung für die Smart Factory existiert nicht; auch sind nicht alle Technologien, die im Moment im Trend liegen, für alle produzierenden Unternehmen relevant. Es gilt, individuelle Lösungen zu finden. Dabei ist es wichtig, nicht mit der Technologie zu beginnen: Ein ERP System löst nur sehr eingeschränkt Probleme, wenn es ineffiziente Prozesse abbildet. Außerdem sollten die später verantwortlichen Mitarbeiter in den Change-Prozess mit eingebunden werden. Smart Glasses zur Auftragsbearbeitung sind nicht wertschöpfend, wenn sie aufgrund der schlechten Usability oder Mitarbeiterinvolvierung nicht genutzt werden.

Wenn Unternehmen die digitale Transformation zielgerichtet, strukturiert und ganzheitlich angehen, werden sie die Vorteile einer Smart Factory voll ausschöpfen und die Nachteile einer Smart Factory umgehen/reduzieren können.

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