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Anlagen- und Maschinenbau im Wandel | INNOVATION

Der Anlagen- und Maschinenbau ist mit seiner hohen Exportquote ein Aushängeschild der deutschen Wirtschaft. Die Produkte stehen für eine hohe Qualität, ein hohes Maß an Innovation und letztlich für eine hohe Kundenorientierung. Deutschland ist laut des BMWI weltweit drittgrößter Maschinenproduzent und bis heute ist die Branche mittelständisch geprägt. Wichtigste Absatzmärkte sind Europa, Asien und Nordamerika.

Wenn man dies so liest, könnte man meinen die Welt sei in Ordnung. Deutschland hat hier sicherlich noch eine gute Ausgangsbasis und diese gilt es zu verteidigen. Ähnlich der Automobilindustrie sieht sich der Anlagen-Maschinenbau aber einem strukturellen Wandel und vielfältigen Herausforderungen gegenüber:

  • Eine globale Konjunkturschwäche, Handelsstreitigkeiten und das Ausbleiben von Nachfrageimpulsen aus den traditionellen Märkten bedingen eine Seitwärtsbewegung im bekannten Terrain, mancher spricht gar von drohender Rezession.
     
  • Wachstum suchen Unternehmen in bisher unbekannten Märkten und sind hier allerdings mit veränderten Marktanforderungen und hohen Unsicherheiten in Bezug auf Ihre Produkte konfrontiert
     
  • Zusätzliche Wachstumsimpulse und Erträge erhofft man sich insbesondere in einer Ausweitung und Diversifizierung des Produkt und Dienstleistungsportfolios im Umfeld neuer Technologien und digitaler Geschäftsmodelle (IoT, Klima, CO2, Elektrifizierung, Service on Demand, Payper-Use, etc).
     
  • Wertschöpfungsketten werden neu gedacht, z.B. Kooperation in agilen, adaptiven Netzwerken mit horizontaler und/oder vertikaler Integration: Kompetenzsynergien, signifikante Durchlaufzeitverkürzungen bei gleichzeitig hoher Liefertermintreue sind das Ziel.
     
  • Der Mensch bleibt nach wie vor wichtigster Impuls und Ideengeber ist aber gleichzeitig auch Hemmschuh für Wachstum. Gründe sind das Fehlen neu geforderter Kompetenzen, qualifiziertem Nachwuchs und Fachkräfte in den Unternehmen.

Auf der Metaebene sind diese Herausforderungen zwischenzeitlich auf den Führungsetagen angekommen und allgemein bestätigt. Auch ist die zunehmende Bedeutung der Digitalisierung von Produkten, Dienstleistungen (Umsatzsteigerung) und Prozessen, Strukturen (Effektivitäts- und Effizienzsteigerung) für einem nachhaltigen Geschäftserfolg unbestritten.

Der langfristige Erfolg eines Unternehmens besteht in unserem Verständnis darin, dass es genau die Fähigkeiten hat, die im Moment gefragt sind. Dies bedeutet die richtigen Strukturen und Rahmenbedingungen im Unternehmen zu entwickeln, die es einer Organisation erlauben sich schnell und agil auf die sich ändernden Marktbedingungen (Kundenbedürfnisse und Volatilität) einzustellen. Vordenken von Szenarien und eine agile, zielgerichtete, konsequente Umsetzung machen hier den entscheidenden Unterschied.

Soweit so gut. Konkret bedeutet dies aber im Einzelfall nachvollziehbare, praktikable und wirtschaftliche Lösungen für das betroffene Unternehmen zu finden. So beschäftigen sich heute viele Anlagen- und Maschinenbauer mit datenbasierten Geschäftsmodellen (Miet- und Betreibermodelle, Monetarisierung von Fertigungsdaten, neue Servicedienstleistungen, smarte Instandhaltung, etc.). Dies ist im Grunde nichts Neues. Diese Ideen gibt es schon länger. Allerdings sind heute im Gegensatz zu früher die technischen Voraussetzungen im Umfeld von Industrie 4.0, Internet of Things, Big-Data, Künstlicher Intelligenz, Augmented Reality, Kryptographie, etc. auf einem vermarktungsfähigen Niveau angekommen. Doch wie können Unternehmen die Vielfalt der Technologien, Daten und Potenziale wettbewerbsfähig und gewinnbringend zur Steigerung ihres Unternehmenswertes nutzen?

Aus den vorangegangenen Überlegungen wird deutlich, dass eine erfolgreiche Umsetzung nicht zum Nulltarif geschehen wird. Auch wird klar, dass die originäre Maschine oder Anlage nicht mehr im Vordergrund der Überlegungen steht. Alles wird digital – kurz die Produkte sollen irgendwie sprechend werden und mit Ihrer Umgebung kommunizieren können. Dazu braucht es einen belastbaren Plan und zielgerichtete Investitionen in die Zukunft. Gleichzeitig gilt es, die finanzielle Beweglichkeit des Unternehmens zu erhalten und im bestehenden Produktportfolio die Herstellungskosten (Eigenfertigung und Fremdbezug) auf das geringstmögliche Maß unter Einhaltung des Markenversprechens zu senken. Unternehmen müssen operativ exzellent sein oder besser gesagt LEAN².

Im Anlagen- und Maschinenbau hat die Produkterstellung zwei erfolgskritische Geschäftsprozesse. Dies ist zum einen der interdisziplinäre und funktionsübergreifende Produktentstehungsprozess und zum anderen der agile Auftragsabwicklungsprozess mit individuellen Prozess-, Liefer- und Montageketten. Allerdings werden die prozessualen Grenzen immer fließender. Wichtige Stichworte in diesem Zusammenhang sind der digitale Zwilling oder abgespeckt der digitale Schatten eines cyber-physischen Produktes in einer vernetzen und adaptiven Entwicklungs- und Produktionsumgebung. Damit Produkt und Wertschöpfungseinheiten aber intelligent, vernetzt und adaptiv sein können, braucht es ein mehrschichtiges durchgängiges Kommunikationsmodell: verteilte Sensorik- und Aktorik-Dienste, offene speicherprogrammierbare Steuerungen, ein intelligentes Produktionsleitsystem mit enger Anbindung an die ERP- Unternehmensebene und mit Blick auf den Kunden offene Schnittstellen in die Cloud. Und dies am Besten alles miteinander durchgängig vernetzt oder vielleicht direkt eine ganzheitliche Datenplattform, die viele altgediente Systeme substituieren kann.

Zur Verdeutlichung der Thematik nehmen wir exemplarisch eine Werkzeugmaschine: Das digitale Abbild eines auf einer Maschine mit bestimmten Prozessparametern zu fertigende Bauteil kann über Maschine Learning dazu beitragen die Qualitätsprädiktion zu steigern und damit Ausschussraten zu senken. Auch kann ein intelligentes Werkstück seine IST-Geometrien und Bearbeitungsfolgen mit sich führen, was in einer Folgebearbeitung zur Optimierung der Prozessparameter führen oder Produktpaarungen optimieren kann. Das zu fertigende Bauteil kennt seine Historie und seinen aktuellen Zustand in der Wertschöpfungskette zu jeder Zeit. Die Nachverfolgbarkeit von Produkten auf Einzelteilebene für wertige Produkte ist somit nur noch ein Mitnahmeeffekt. Weiterhin kann das dabei eingesetzte Bearbeitungswerkzeug schon heute ständig über seinen Verschleißzustand informieren und im Bedarfsfall einen geplanten Werkzeugwechsel autonom auslösen. Die Maschine informiert den Kundenservice proaktiv über anstehende Servicetätigkeiten und vereinbart Termin, koordiniert Ersatzteilbedarf und Maßnahme selbständig in Abhängigkeit der aktuellen Auslastung und des Bedarfs ohne Zutun Dritter. Die klassische Serviceorganisation wird zum hochentwickelten Expertennetzwerk und Ersatzteilhaltung vor Ort beim Kunden klingt wie ein Film von gestern. Diese Beispiele lassen sich beliebig fortführen.

Der Gedanke der horizontalen und vertikalen Vernetzung erscheint zunächst sehr charmant und beflügelt die Fantasie, doch gibt es viele offene Fragen zu beantworten: Wie kann dies technisch verträglich bewerkstelligt werden? Welche Risiken gibt es für den Geschäftserfolg? Wie sieht in einer konkreten Nutzen- Aufwandsbetrachtung die ungeschönte Wirtschaftlichkeit aus? Lohnt sich der Aufwand für die Datenaufbereitung und -verarbeitung, wo doch Produkte immer schnelllebiger werden? Welche Daten sollte ein digitaler Schatten oder ein intelligentes Produkt mit sich führen und welchen Mehrwert bringt dies am Ende für den Kunden und das Unternehmen? Oder schaffen wir nur weitere mit hohem Aufwand zu pflegende Datenfriedhöfe? Welche Vorteile bringt mir der Einsatz von künstlicher Intelligenz in der Produktion von Morgen? Letztendlich steht die Frage im Raum, wie lässt sich ein Nutzen, Mehrwert quantifizieren und wie sieht der sinnvolle Pfad für die Transformation aus?

All dies ist trotz manchmal anders lautender Thesen, ohne den Menschen und eine effektive Organisation nicht zu bewerkstelligen. Wichtig ist eine hohe Anpassungsfähigkeit also Agilität. In Bezug auf den Menschen bedeutet dies: agile Entwicklungsteams und agile Mini-Fabriken in hybriden Organisationsformen. Der Mensch ist und bleibt der flexibelste Regler in einer an Komplexität zunehmenden Mitwelt. Stand heute sitzt die „künstliche Intelligenz“ also der Mensch noch vor dem Rechner. Die Kunst liegt vielmehr darin, die richtigen Köpfe, digitalen Hilfen und geforderten Kompetenzen über Organisations- und gar Unternehmensgrenzen miteinander flach und effektiv zu vernetzten. Das heutige Geschäftsumfeld erfordert mehr denn je die Zusammenarbeit in Netzwerken und die Fähigkeit sich schnell anzupassen. Digitalisierung ist hier der Befähiger. Die richtige Ausprägung der Aufbau-, Ablauforganisation und die Ressourcenallokation in den wichtigen Regionen und Märkten hängt wesentlich von der Kultur und der Reife eines Unternehmens ab. Kerngeschäft mit hohem Wiederholcharakter und agile Einheiten auf neuem Terrain sind kein Widerspruch. Wichtig ist es, die organisatorische Komplexität auf das notwendige Minimum zu reduzieren: Vereinheitlichung treiben dort, wo es sinnvoll ist; Individualität und Agilität zulassen dort, wo es notwendig ist. Im Ergebnis bedarf es unabhängig von der aktuellen wirtschaftlichen Situation einer gemeinschaftlich von Führungskräften und Mitarbeitern getragen Definition von Rollen, Aufgaben und Verantwortlichkeiten. Ständiges Lernen ist wichtiger Bestandteile der Unternehmenskultur. Ist die Notwendigkeit einer Veränderung im Unternehmen erkannt, um mittelfristig am Markt wettbewerbsfähig zu bleiben, kommen häufig Fragen auf: Wie gestalten wir eine passende Makroorganisation? Welche agilen oder hybriden Elemente ermöglichen es uns, flexibler auf den Markt zu reagieren? Flache Hierarchien und laterales Führen: Wie? Schwarmintelligenz bei uns: Wie? Was sind die zukünftigen Schlüssel- und Kernkompetenzen? Wie stellen wir den dazu nötigen Ressourcenbedarf und das Human-Kapital sicher?

Seitens INNOand vertrauen wir auf den bewährten Dreiklang von Innovation, Organisation und Transformation. Gerne sind wir Ihr Partner und entwickeln mit Ihnen Ihre der aktuellen Situation angepasste individuelle Lösung.

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