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Welche Fähigkeiten gewinnen wir mit der Transparenten Fabrik?

In den meisten Smart Factory Modellen wird mehr Transparenz oder die Transparente Fabrik als grundlegender und früh platzierter Baustein auf dem Weg zur Smart Factory beschrieben.

Doch was hat es damit auf sich? Warum ist das so wichtig und was bedeutet Transparenz in diesem Sinne? Welchen Nutzen und welche Fähigkeiten gewinnen wir damit?

Was ist eine Transparente Fabrik?

Transparenz bedeutet, dass ich immer weiß was gerade in der Fabrik passiert.

Eine Transparente Fabrik ist also eine Fabrik, in der ich immer genau weiß, was wann wo los ist – und zwar in Echtzeit!

Was und wann?

Der wichtigste Aspekt ist hier der Fortschritt der Aufträge. Laufen die aktuellen Aufträge wie geplant oder treten Hürden, Verzögerungen oder andere Probleme auf. Hierzu gehört natürlich auch die Qualität der produzierten Halb- und Fertigwaren.

Vielerorts ist der Auftragsfortschritt bisher eine Art Black Box: Aufträge werden zwar angemeldet und rückgemeldet – was dazwischen passiert, bleibt jedoch oft unklar oder wird nur verzögert gemeldet .Dies führt zu verschiedenen Schwierigkeiten die im Fabrikalltag bewältigt werden müssen, z. B.:

• Neu- und Umplanungen, wenn Verzögerungen auftreten.
• Materialbewegungen zu falschen Zeitpunkten und damit einem deutlich erhöhten Bestand.
• Nacharbeiten, die auch geplant werden müssen.

In einer transparenten Fabrik würde ich sofort wissen und sehen, wenn Veränderungen (zum geplanten Fortschritt der Aufträge) auftreten und könnte sowohl die Produktion als auch die Intralogistik schnell oder sofort anpassen. Das kann z. B. mit einer Überwachung des Auftragsfortschritts realisiert werden. Wir könnten hier genauso Stückzähler wie auch die Fortschritte der jeweiligen Programme hinzuziehen:

• Haben wir nach der Hälfte der geplanten Zeit auch die Hälfte der Stücke produziert?
• Hat das Programm nach der Hälfte der Zeit auch die „Halbzeit“ erreicht?

Damit wir wirklich schnell reagieren können,  müssen die aktuellen Geschehnisse allerdings nicht nur theoretisch bekannt sein, sondern auch allen relevanten Personen automatisch und in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden.
Nur in dieser Form kann Transparenz eine deutliche und umfänglich positive Wirkung entfalten. Alle gesammelten Daten nutzen schließlich nichts, wenn niemand damit arbeitet oder diese erst im nächsten Monatsreport wieder auftauchen.

Wo?

Ja, wo steht eigentlich das ganze Material für den Auftrag? Was wurde bereits verbraucht und wann ist eine Nachlieferung zur Linie notwendig? In einer Transparenten Fabrik stehen diese Informationen immer aktuell im System zur Verfügung und die Orte aller Materialien, Behälter etc. sind bekannt. So entfallen auch die üblichen Suchzeiten. Dass auch die Materialbewegungen zu einer Transparenz gehören, wird übrigens oft eher stiefmütterlich behandelt oder mit manuellen Buchungen (teilweise) gelöst. Meistens fokussieren produzierende Unternehmen die Vernetzung von Maschinen und lassen so auf Materialebene ein großes Potenzial ungenutzt (Stichworte Bestand und Suchzeiten).

Zum wo gehören allerdings genauso die Arbeitsplätze und Anlagen dazu. An welcher Stelle wird an welchem Auftrag gearbeitet?

Was bringt uns Transparenz? Welche Fähigkeiten gewinnen wir damit?

Die wichtigsten Fähigkeiten, die wir mit einer Transparenten Fabrik gewinnen:

Transparente Leistung

Wir können jederzeit die geplante Leistung mit der tatsächlich erbrachten Leistung vergleichen und viel schneller auf Abweichungen reagieren. So wissen wir auch jederzeit, ob wir gut unterwegs sind und wie geplant Geld verdienen. Zudem erhalten auch alle unsere Mitarbeitenden täglich einen genauen Eindruck, ob es ein guter oder schlechter Tag war. So können Sie auch in guter Stimmung nach Hause gehen, wenn Sie Ihren Beitrag wie geplant geleistet haben.

Informationen zur richtigen Zeit am richtigen Ort zur Verfügung stellen

Wenn wir wissen, was wann wo passiert, wissen wir auch, was dort gerade gebraucht wird. Das betrifft nicht nur das Material, sondern insbesondere auch Informationen. Dadurch, dass wir wissen, welche Aufträge gerade wo laufen, können wir z. B. auch immer genau die richtige Anleitung dafür anzeigen. Die Anleitungen können dann auch auf einfache Art und Weise interaktiv und multimedial sein. So könnte eine Anleitung zum Einrichten oder Rüsten Schritt-für-Schritt gestaltet und angezeigt werden. Genauso können auch Montageanleitungen interaktiv und präzise passend gestaltet werden (Stichwort Werkerführung/Guided Procedures). Gleichzeitig ist auf diese Weise auch immer sichergestellt, dass nur die jeweils aktuelle Version zur Verfügung steht. Außerdem können wir jeweils noch ergänzende aktuelle Informationen z. B. Hinweise zu aktuellen Qualitätsproblemen mit bereitstellen.

Ich kann nach mehr als 100 Audits in diesem Stil sicher Folgendes sagen:

Alle Auditoren stehen darauf und alle Audits sind viel einfacher, wenn immer automatisch die richtige Information in der richtigen Version zur Verfügung steht.

Und das sind nur wenige von vielen Vorteilen, die wir mit einer Transparenten Fabrik erreichen können. Zudem sammeln oder schaffen wir auf diesem Weg die notwendigen Daten für den sinnvollen Einsatz anderer Technologien wie Machine Learning und Process Mining.

Was ist eine Smart Factory?

Diese Frage klingt recht simpel; die Antwort ist dennoch nicht immer einfach.

Eine klare, allgemein genutzte Definition gibt es für den Begriff Smart Factory auch nach über 10 Jahren Industrie 4.0 immer noch nicht. Stattdessen gibt es viele verschiedene Definitionen, die jeweils unterschiedliche Aspekte in den Fokus rücken.

Zudem gibt es gleich eine ganze Reihe verwandter Begriffe wie Industrie 4.0, Digitale Fabrik, Digital vernetzte Fabrik, Autonome Fabrik usw. Auch diese Begriffe werden nicht immer gleich verwendet, unterschiedlich genutzt oder vermischt.

Deshalb gibt es auch immer wieder Missverständnisse, die das Vorankommen in Richtung Smart Factory oft eher behindern als unterstützen.

Was also ist eine Smart Factory?

Beginnen wir doch einfach mit der Frage, was smart eigentlich bedeutet.

Heute sind ja ganz viele Sachen smart: Wir finden z. B. Smart Watches, Smart Homes oder auch smarte Haushaltsgeräte.
Alle diese Dinge, die smart genannt werden, haben eins gemeinsam: Sie sind mit der IT-Welt (meist einer Cloud) verbunden und können mit dieser kommunizieren. Smart bedeutet also nichts anderes als digital vernetzt.

Das gleiche gilt für eine Fabrik. Sie entwickelt sich zu einer Smart Factory, wenn die Dinge in ihr – üblicherweise Maschinen und Anlagen, Produkte, Material und Menschen – mit der IT-Welt vernetzt sind und mit dieser kommunizieren können.

In einer Smart Factory geht es genau um diese Kommunikationsfähigkeit. In einer Smart Factory können Material, Maschine, Produkt und Mensch IT-gestützt miteinander kommunizieren und sich so viel besser und schneller abstimmen.

Smart bedeutet also keineswegs automatisiert oder autonom! Smart bedeutet digital vernetzt!

Eine Fabrik wird demnach umso smarter, umso mehr in ihr vorhandene Elemente mit der IT-Welt (oder der digitalen Welt) verbunden sind.

Das ist leider nicht ganz so einfach, wie es sich anhört.

In einer gewachsenen Fabrik sind viele Maschinen, Anlagen oder Materialbehälter eben nicht mit dem Netz verbunden und können deshalb im Netz auch nicht gefunden oder angesprochen werden. Auch können die nicht-verbundenen Elemente keine Auskunft im Netz über sich selbst geben – also z. B. den Zustand, die Aktivität oder Auslastung oder die Position übermitteln.

Bildlich können wir uns eine nicht-smarte Fabrik wie eine Insellandschaft vorstellen, bei der es keine Verbindungen zwischen den einzelnen Inseln gibt und eine Kommunikation oder ein Austausch deshalb nicht stattfinden kann. Fangen wir jetzt aber an, Fährverbindungen, Brücken und Tunnel zu bauen, wird dieser Austausch deutlich leichter.

Und genau diese Verbindungen schaffen wir auf dem Weg zur Smart Factory: Wir bauen Verbindungen, etablieren so eine direkte Kommunikationsfähigkeit und ermöglichen den (Daten-) Austausch. Je vollständiger und umfangreicher wir das tun desto smarter wird unsere Fabrik.

Eine Smart Factory ist also eine digital vernetzte Fabrik, in der die verschiedenen Bausteine und Elemente in der Produktion IT-gestützt miteinander kommunizieren können.

In der Abbildung ist die Kommunikationsfähigkeit mit dem Pfeil in der Mitte dargestellt. Mit diesen Verbindungen wird eine Fabrik smart.