Die wichtigsten Aspekte der digitalen Transformation

Wir befinden uns im Prozess der digitalen Transformation. Entscheidend wird für die Zukunftsfähigkeit von Unternehmen sein, wie effektiv sie den Herausforderungen begegnen, die mit dieser Umgestaltung einhergehen. Wer dafür gute Antworten findet, wird von enormen Beschleunigungseffekten profitieren. Wer allerdings über keine oder nur schlechte Antworten verfügt, wird von der Konkurrenz abgehängt. Die gute Nachricht: Unternehmer haben ihr Schicksal in der Hand.

Wir definieren die Schlüsselbegriffe der Industrie 4.0 und stellen die wesentlichen Aspekte der digitalen Transformation vor, damit Unternehmer bewusst ihre Prioritäten setzen können.

Bild: Austin Distel – unplash.com

Inhaltsverzeichnis: Digitale Transformation

• Was ist mit Industrie 4.0 gemeint?
• Die wesentlichen Aspekte der digitalen Transformation
• IIOT – die vernetzte Fabrik
• Big Data – Daten sind das neue Gold
• Robotik – von der Utopie zur Wirklichkeit
• Modulare Produktionsstraßen

Was ist mit Industrie 4.0 gemeint?

Wer nach einer fundierten Beratung für digitale Transformation sucht, sollte sich mit dem Konzept der Industrie 4.0 auseinandersetzen, weil die gegenwärtige Umgestaltung der Betriebe nach diesen Maßstäben stattfindet. Dieses Konzept wurde erstmals auf der Hannover Messe 2011 entwickelt. Es stellt eine Abwandlung des Kondratieff-Zyklus dar, für den der Wirtschaftswissenschaftler Joseph Schumpeter den Begriff der langen Wellen geprägt hat, die heute zum Standard einer makroökonomischen Ausbildung gehören.

Kernelement der Darstellung ist die Schlüsselrolle neuer Leittechnologien, die der Weltwirtschaft einen Schub vermitteln, bis die Innovationen ausgereizt und der Markt mehr oder weniger gesättigt ist. Dann wird es Zeit für neue Leittechnologien. In den vier genannten industriellen Revolutionen waren und sind dies die folgenden:

• Industrie 1.0 (1780 – 1880): Dampfmaschine und mechanischer Webstuhl
• Industrie 2.0 (1880 – 1950: Fließband, Elektrizität und Automobil
• Industrie 3.0 (1950 – 1990): Computer und Automatisierung
• Industrie 4.0 (seit 1990): Internet, KI und IoT

Die wesentlichen Aspekte der digitalen Transformation

Im Folgenden gehen wir genauer auf die einzelnen Kernelemente der Industrie 4.0 ein. Wichtig für die Anwendung ist es, diese Aspekte nicht isoliert voneinander zu betrachten, sondern sie im Zusammenhang mit den anderen Komponenten der digitalen Transformation zu sehen. Diese Denkweise entspricht einem Wesenszug der Digitalisierung, dass alles auf der Welt im holistischen Sinne miteinander verbunden ist. Als geistiger Wegbereiter dieser Weltanschauung gilt der Universalgelehrte und Philosoph Wilhelm Leibniz (1646 – 1716) mit seiner Monadentheorie.

IIOT – die vernetzte Fabrik

Die smarte Fabrik ist ebenfalls hochgradig vernetzt. Beim Industrial Internet of Things (IIOT) bezieht sich diese Vernetzung auf Maschinen, die miteinander interagieren. Diese Kommunikation geschieht auf Basis von Sensoren und Aktoren, die in den Maschinen integriert sind. Zentrale Schaltstellen ermöglichen eine übergeordnete Steuerung des Shopfloors, die in der Fertigungspyramide durch Enterprise Resource Planning (ERP) und dem Manufacturing Execution System (MES) repräsentiert sind.

Big Data – Daten sind das neue Gold

Bei Big Data geht es darum, mithilfe von KI und intelligenten Algorithmen enorme Daten für die smarten Ausführungsprozesse in modernen Unternehmen nutzbar zu machen. Dafür werden diese Datenmengen harmonisiert, das heißt standardisiert und strukturiert, sodass sie miteinander vergleichbar und kombinierbar sind.

Auf dieser Grundlage fußt der zweite Schritt, der Datenkorrelation. Bei diesem Prozess wird nach Zusammenhängen, Wechselwirkungen und Abhängigkeiten gesucht, um daraufhin Trends, Muster und Ursache-Wirkungs-Beziehungen zu erkennen. Dies dient dem Ziel, auf Basis der ausgewerteten Datensätze Probleme zu lösen, Erkenntnisse zu sammeln, Chancen zu nutzen und Alternativen miteinander zu vergleichen.

Robotik – von der Utopie zur Wirklichkeit

Roboter geistern schon seit mehr als 100 Jahren durch den gesellschaftlichen Diskurs. Längst haben sie sich aus dem künstlerischen Kontext von Klassikern wie Metropolis erhoben und sind fester Bestandteil unserer Arbeitswelt. In Betrieben werden sie bereits seit der Industrie 3.0 genutzt.

Im Gegensatz zu dieser Epoche benötigt es für die Steuerung nicht mehr notwendigerweise einen Menschen, denn das aktuelle Ideal basiert auf ihrer wechselseitigen Steuerung. Die Anwendung von Robotik ist an den Gebrauch von Künstlicher Intelligenz (KI) gebunden und dient dem Ziel einer wesentlichen qualitativen und quantitativen Effizienzsteigerung mittels KI-basierter Automatisierung von Abläufen.

Modulare Produktionsstraßen

Modulare Produktionsstraßen wurden bereits im Kontext der Industrie 3.0 angewandt und stellten im Vergleich zum fließbandorientierten Produktionssystem des Fordismus eine hauptsächlich qualitative Weiterentwicklung dar. Die erste Anwendung fand in den Werkshallen Toyotas statt, und noch heute wird in Bezug auf die sich daraus ergebenden wegweisenden Fortschritte in der Wirtschaftsgeschichte von der Epoche des Toyotismus gesprochen.

Fertigungssysteme, die in Modulen aufgeteilt sind, ermöglichen flexiblere Produktionsprozesse und ein genaueres Eingehen auf Kundenwünsche, zum Beispiel durch frei konfigurierbare Produkte, sodass etwa Autos derselben Marke Unikate sein können. Diese Vorgehensweise entspricht den veränderten Bedürfnissen von Kunden. Billige Massenware aus der Zeit des Fordismus wird durch das Ideal der Losgröße 1 ersetzt.