Das Fraunhofer IPT und die FH Südwestfalen entwickeln zusammen ein Qualität 4.0 Reifegradmodell zur Unterstützung bei der Digitalisierung des Qualitätsmanagements.

Im einem Forschungsprojekt entwickeln das Fraunhofer IPT und die FH Südwestfalen ein Qualität 4.0 Reifegradmodell zur Unterstützung von kleinen und mittelständischen Unternehmen bei der Digitalisierung ihres Qualitätsmanagements.

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Das Qualitätsmanagements kleiner und mittlerer Unternehmen digitalisieren

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Industrie 4.0

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Reifegrad / CMMI / Spice

Qualitätsmanagement

Entwicklung eines Qualität-4.0- Reifegradmodells

Die Veränderungen im Zuge von Industrie 4.0 betreffen nicht nur die Technologie, sondern auch die Organisation und die Mitarbeiter in einem Unternehmen. Genau an dieser Stelle herrscht bei vielen noch große Unsicherheit. Der Industrial Transformation Readiness Check hilft Unternehmen bei der Einschätzung, wie gut sie auf die Transformation vorbereitet sind.  

Wie fit ist Ihr Unternehmen für die industrielle Transformation?  

Zukunftsfähigkeit wird messbar 

Unklarheit über Strategien und eine fehlende Roadmap sorgen bei vielen Unternehmen für Verunsicherung. Nun gibt der Industrie 4.0 Maturity Index produzierenden Unternehmen einen ganzheitlichen Leitfaden an die Hand, mit dessen Hilfe sie ihre digitale Transformation durchführen können. Mithilfe dieses Modells hat unter anderem auch ein deutsches Industrial-Connectivity-Unternehmen seine Organisation auf Herz und Nieren geprüft.  

Industrie 4.0 Maturity Index als Fahrplan der digitalen Transformation 

Nächster Halt:  Industrie 4.0 

Kann Technologie der Schlüssel zur Optimierung des Qualitätsmanagements sein? Im Rahmen einer Studie haben sich die Boston Consulting Group (BCG), die American Society for Quality (ASQ) und die Deutsche Gesellschaft für Qualität (DGQ) mit dieser Frage beschäftigt.

Eine Studie zeigt die Meilensteine auf dem Weg zu Qualität 4.0

Qualität 4.0 erfordert mehr als pure Technologie

Mit Hilfe von Reifegradmodellen lassen sich unternehmensspezifische Prozesse und Abläufe analysieren und daraus geeignete Maßnahmen ableiten.

Mit der VDI-4000-Norm zum richtigen Reifegradmodell

Normen / Standards

Recht allgemein / sonst.

Auf dem Weg zur Digitalisierungs-Roadmap

Laut einer ifo-Studie zeigt Deutschland im internationalen Vergleich bei der Digitalisierung eine deutliche Tendenz zum Mittelfeld.

Laut ifo-Experte Oliver Falck zeige Deutschland im internationalen Vergleich bei der Digitalisierung eine deutliche Tendenz zum Mittelfeld.

Verbände, Institutionen, Messen

Dienstleistungen

Digitalisierung

Deutschland nur Mittelmaß bei Digitalisierung

Mit dem Industrie 4.0-Award prämiert die Unternehmensberatung ROI-EFESO seit 2013 erfolgreiche und wegweisende Digitalisierungsprojekte in der Industrie.

Mit dem INDUSTRIE 4.0 AWARD prämiert die Unternehmensberatung ROI-EFESO seit 2013 erfolgreiche und wegweisende Digitalisierungsprojekte in der Industrie.

Beratung und Consulting

Qualitäts- / Wirtschaftspreis

Die besten Industrie 4.0-Projekte Deutschlands

Das Batterie-Kompetenzcluster Intelligente Batteriezellproduktion (InZePro) wird vom KIT koordiniert.

Optimierung des Kalandrierprozesses (Einstellung der Eigenschaften von Batterieelektroden) mit Methoden des Maschinellen Lernens.

Batterien

Energiespeicherung

Produktionssystem

Machine Learning

Datenanalyse

Produktion

Ingenieurwissenschaften

Machine Learning für die Qualitätssicherung

Intelligente Batteriezellproduktion

Dr.-Ing. Hans-Jürgen Schäfer erklärt, wie der Umstieg auf die Kreislaufwirtschaft am besten gelingt und welches enorme Wachstumspotenzial sie bietet.

Durch die drastischen Bilder von der Verschmutzung der Meere durch Plastikmüll ist die Notwendigkeit zum nachhaltigen Wirtschaften gestiegen.

Umweltmanagement

Recycling

Nachhaltigkeit

Automatisierungstechnik

Prozess- und Umwelttechnik

Energieeffizienz

Kunststoff-Recycling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Zirkuläre Wertschöpfung als Exportschlager

Das interdisziplinäre Gremium Digitale Transformation im VDI hat einen neuen Vorsitzenden und Nachfolger für Kurt Bettenhausen bestimmt.

Dr.-Ing. Wilhelm Otten ist neuer Vorsitzender des Interdisziplinären Gremiums Digitale Transformation im VDI.

Digitaltechnik

Elektronik

Personen

qz-online.de

Neuer Vorsitzender des VDI-Gremiums Digitale Transformation

Der Olympus 72DL PLUS Dickenmesser kann dünnere Schichten messen als bisher.

Der neue 72DL PLUS Ultraschall-Dickenmesser ist ein benutzerfreundlicher und tragbarer Wanddickenmesser mit hoher Messgeschwindigkeit.

Messtechnik

Schichtdickenprüfgeräte

Werkstoffprüfung

Qualitätssicherung

Ultraschallprüfgeräte

Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung

Dickenmessgeräte

Geometrische Messtechnik

Messe Control

Messung sehr dünner Schichten mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit

In der neuen Expertise des Forschungsbeirats der Plattform Industrie 4.0 wurde untersucht, warum die digitale Transformation in Deutschland nur langsam vorankommt.

Noch immer gibt es verschiedene Hemmnisse, die der digitalen Transformation der deutschen Industrie entgegenstehen.

Was behindert die Umsetzung von Industrie 4.0?

Die Integrationsplattform MIP (Manufacturing Integration Platform) von MPDV unterstützt ein Kooperationsprojekt von MEGLA und WAGO.

All-in-one-Lösung für die Smart Factory auf Basis der Integrationsplattform MIP von MPDV

Smart Factory

Integrationsplattform für die Smart Factory

Nexus ist eine offene Plattform für die intelligente Fertigung des Hexagon-Geschäftsbereichs Manufacturing Intelligence. Sie soll Innovationsprozesse effizienter machen.

IoT-Plattformen für die Qualitätssicherung

Software Qualitätsmanagement

Software

Plattform-Lösung für gemeinsame Datennutzung

Ein Marktplatz wie die AMB 2022 ist immer auch ein Stimmungsbarometer der Branche, denn vom 13. bis 17. September 2022 werden in Stuttgart neben technischen Details auch kaufmännische Themen wie stockende Versorgungsketten und Liefertermine diskutiert. Der Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken e.V. (VDW) gibt vorab einen Einblick in die Markt- und Stimmungslage.

Fertigungsmesstechnik

Unsicherheiten und Rekorde im Werkzeugmaschinen-Markt

Industrie 4.0 Maturity Index als Basis für die digitale Transformation

Drei Standorte, ein Ziel: die digitale Transformation. In Vorbereitung darauf hat das internationale Prozessindustrie-Unternehmen Kuraray seine Prozesse, Strukturen und vieles mehr mithilfe des Industrie 4.0 Maturity Index auf Herz und Nieren geprüft. Aus der Reifegradbestimmung ließen sich konkrete Maßnahmen ableiten, um das Unternehmen fit für die digitale Transformation zu machen.

Drei Standorte, ein Ziel: die digitale Transformation. In Vorbereitung darauf hat das internationale Prozessindustrie-Unternehmen Kuraray seine Prozesse, Strukturen und vieles mehr mithilfe des Industrie 4.0 Maturity Index auf Herz und Nieren geprüft.

Die Kuraray Co., Ltd. ist ein global agierendes Unternehmen mit mehr als 10.000 Mitarbeitern weltweit. Mit Produkten und Materialien wie synthetischen Zwischenschichten für Verbundglas-Lösungen gehört das Unternehmen weltweit zu den Marktführern. In Deutschland hat Kuraray drei Produktionsstandorte für die stufenweise Produktion dieser Schichten. Kuraray Poval ist Hersteller von Polyvinylalkohol (PVOH), welches bei Kuraray Mowital verwendet wird, um Polyvinylbutyralharze (PVB) herzustellen. Dieses wird wiederum bei Kuraray Trosifol eingesetzt, um die PVB- und Ionoplast-Zwischenschichten zu fertigen.

Diese Dreiteilung der Produktionsbetriebe birgt einen hohen Aufwand für Planung, Koordination und Kommunikation. Die Standorte produzieren aufeinander aufbauende Produkte, haben produktspezifische Abläufe und abweichende Prioritäten. Zudem sind die Anlagen – charakteristisch für die Chemie- und Prozessindustrie – auf eine lange Lebensdauer ausgelegt und somit sehr komplex. Entsprechend zeitaufwändig ist das Nachrüsten von Sensorik, Aktorik und Systemen. Die Produktion im Dauerbetrieb und die besondere Bedeutung der IT-Sicherheit in der Chemie- und Prozessindustrie schränken zusätzlich die Einführung neuer (IT-)Systeme ein – dabei sind diese Systeme unabdingbar für einen automatisierten, kontinuierlichen Informationsfluss. Denn der Austausch von Informationen über Betriebsgrenzen hinweg ist für Kuraray essenziell, da die Materialien bzw. Zwischenprodukte zwischen den Standorten transferiert werden.

Dies war die Ausgangslage, als sich Kuraray drei Digitalisierungsziele setzte. Erstens  wollte man Produktinnovationen iterativ in kurzen Time-to-Market-Zyklen entwickeln. Zweitens sollte die Gesamtanlageneffektivität (OEE) mittels optimierter Anlagenbelegung, schnellerem Typenwechsel und Prozessinnovationen gesteigert werden. Zudem wurde ein transparenter Materialfluss aller (Zwischen-)Produkte fokussiert, um eine nachvollziehbare Datenbasis der Aktivitäten zu schaffen. Als drittes Ziel sollte die Betriebs- und Arbeitssicherheit verbessert werden. Dazu wurden das Lernen aus Ereignissen sowie ein aktives Change Management in der Unternehmenskultur verankert. Alle Ziele wurden mit der Prämisse erstellt, bereichsübergreifende Anwendung zu finden.

Für die Umsetzung der gesetzten Ziele und das Vorantreiben der digitalen Transformation bei Kuraray wurde ein Digitalisierungsprojekt ins Leben gerufen (Bild 1).

Durchgeführt wurde dieses Projekt unter der Leitung des Industrie 4.0 Maturity Centers. In einem gemeinsamen Workshop mit dem Management der Kuraray Europe wurden die Ziele der digitalen Transformation festgelegt. Mit diesem Ausgangspunkt konnte die Vorort-Phase an den jeweiligen Produktionsstandorten beginnen, welche etwa drei Tage pro Standort betrug. Man führte Begehungen durch und interviewte verantwortliche Führungskräfte, um den Status-Quo aller relevanten Kennzahlen, Prozesse und Informationsflüsse zu ermitteln. Alle notwendigen Informationen wurden mithilfe eines Fragebogens aufgenommen und in einer Online-Plattform dokumentiert. Der eingesetzte Fragebogen basierte auf den vier Gestaltungsfeldern des Industrie 4.0 Maturity Index (siehe Kasten). Nach Abschluss der Status-Quo-Aufnahme konnte der Reifegrad für jeden betrachteten Prozess generiert werden. Aus Umsetzungsperspektive sollen in einem ersten Schritt die Maßnahmen dabei helfen, die Gestaltungsfelder auf einen Reifegrad zu bringen. Dies stellt die Basis für ein weiteres Vorgehen dar. Im zweiten Schritt können tiefergehende Industrie 4.0 Thematiken in den Fokus gerückt werden.

Bei Kuraray zeigte sich, dass die Gestaltungsfelder Organisationsstruktur und Kultur bereits sehr fortschrittlich aufgestellt sind. Dies spiegelt sich in der Entschlossenheit wider ein digital agierendes Unternehmen werden zu wollen. So wurden bereits Lean-Management-Methoden umgesetzt und Grundlagen für einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess für die Optimierung von Arbeitsabläufen geschaffen. Dennoch wurden Schwachstellen in der Projektpriorisierung und -planung sowie dem standortübergreifenden Informations- und Materialaustausch festgestellt. Auch das Gestaltungsfeld der Informationssysteme hatte bereits fortgeschrittene Ansätze. Hier lag ein besonderer Fokus in der bereichsübergreifenden Integration von IT-Systemen sowie die vollumfängliche Verwendung der Potentiale der bestehenden Systeme.

Nachholbedarfe konnten in der Dimension der Ressourcen aufgedeckt werden. Insbesondere das Anbinden der hochkomplexen Anlagen an das Leitsystem stellte eine große Herausforderung dar. Zudem konnten Schwierigkeiten in der Nachvollziehbarkeit der Materialflüsse und Prozessinformationen festgestellt werden. Ausgehend von der detaillierten Analyse des Status-Quo konnten Handlungsmaßnahmen abgeleitet und in einer konsolidierten Roadmap für alle drei Standorte zusammengeführt werden (Bild 2).

 Die Ausarbeitung der Maßnahmen und Aggregation in die Roadmap dauert etwa eine Woche. Die Roadmap fokussiert sich auf unternehmensspezifische Maßnahmen und zielt im ersten Schritt darauf ab, durch Schließen der identifizierten Entwicklungslücken eine homogene Konnektivität (Level 2) zu erreichen. Insgesamt konnten 30 Maßnahmen aus den jeweiligen Bedarfen abgeleitet werden, um Kuraray schrittweise zu einem agilen und datengetriebenen Unternehmen zu entwickeln. Die Priorisierung der Maßnahmen erfolgte entlang der Reifegradstufen und ist sowohl zeitlich als auch strategisch ausgerichtet. Hinsichtlich der strategischen Ausrichtungen wird die Roadmap in operative Handlungsstränge aufgeteilt, welche zugehörige Maßnahmen bündeln und einer einheitlichen Strategie zuordnen. Zum einen verleihen die Handlungsstränge den Maßnahmen innerhalb der Roadmap einen konzeptionellen Hintergrund, zum anderen kann auf diese Weise strukturiert und sequenziell auf ein Ziel hingearbeitet werden. Um den Zielen von Kuraray gerecht zu werden, umspannten die Handlungsstränge ein umfassenderes Verständnis der Prozesse in den jeweiligen Standorten, eine betriebsübergreifende Planung und Steuerung von Informations- und Materialflüssen sowie ein transparentes Asset Management.

Auf Basis der Roadmap und den dazugehörigen Maßnahmen konnten erste Projekte priorisiert werden, welche nach einer wirtschaftlichen Betrachtung als pilothafte Digitalisierungsprojekte umgesetzt wurden. So wurde in weiterer Zusammenarbeit mit dem Industrie 4.0 Maturity Center eine bedarfsorientierte IIoT-Plattform ausgewählt. Zum einen soll diese als Datendrehscheiben genutzt werden, also das zentrale Element in der IT-Architekturlandschaft zur Datenspeicherung und -bereitstellung darstellen. Zum anderen soll diese als priorisiertes Anwendungssystem mit bedarfsgerechter, echtzeitfähiger Visualisierung verwendet werden. Eine besondere Bedeutung behält die bereichsübergreife Anwendung der IIoT-Plattform.

Industrie 4.0 Maturity Center GmbH i4.0MC 

https://www.i40mc.de

Ausgabenartikel

Bild 2. Status-Quo-Auswertung mit konsolidierter Roadmap

Bild 1. Durchführung des Digitalisierungsprojekts bei Kuraray Europe

RWTH Aachen_Schmitz - Hauptartikel

Im April 2020 erscheint die Neuauflage der Acatech-Studie „Industrie 4.0 Maturity Index.“ Diese beinhaltet die gewonnene Erkenntnissen aus drei Jahren industrieller Anwendung von erfolgreich umgesetzten Projekten. Zudem werden ausgewählte Fallbeispiele in einem Begleitheft aufgeführt, welche den Prozess der digitalen Transformation in den Unternehmen ausführt: <a href="http://wwww.i40mc.de/downloads">wwww.i40mc.de/downloads</a>

Schmitz, S.: Nächster Halt: Industrie 4.0. Industrie 4.0 Maturity Index als Fahrplan der digitalen Transformation. QZ 2/2019,  S. 30 – 33.

Jonas Kaufmann ist Consultant Digital Transformation am Industrie 4.0 Maturity Center.

Dr.-Ing. Sebastian Schmitz ist Senior Manager Industrial Practice am Industrie 4.0 Maturity Center.

Sebastian Schmitz T 0151 44158101 <a href="mailto:sebastian.schmitz@i40mc.de">sebastian.schmitz@i40mc.de</a> <a href="http://www.i40mc.de">www.i40mc.de</a>

Auf einen Blick: Industrie 4.0 Maturity Index

Der Industrie 4.0 Maturity Index ist eine ganzheitliche, übertragbare Bewertung des  Status Quo eines Unternehmens, welche den Grad der digitalen Transformation  beschreibt. Hierbei werden sechs Reifegrade der Digitalisierung unterschieden.

Die ersten beiden Stufen, Computerisierung (Level 1) und Konnektivität (Level 2), stellen die Grundlage für die eigentliche Implementierung von Industrie 4.0 Anwendungen dar. Hierbei stehen bspw. die Einführung von Informationstechnologien sowie dessen Verbindung im Fokus. Im ersten Transformationsschritt, dem Level der Sichtbarkeit (Level 3), können Entscheidungen auf Basis der gewonnenen Daten getroffen werden. Im Level 4, das als Transparenz definiert wird, geht es um das Verstehen von komplexen Zusammenhängen. Die letzten beiden Stufen, Prognosefähigkeit (Level 5) und Adaptierbarkeit (Level 6), fokussieren das proaktive Handeln für bevorstehende Situationen sowie die Selbstoptimierung der Systeme.

Die sechs Reifegrade werden anhand von vier zentralen Gestaltungsfeldern bewertet. Das Gestaltungsfeld Ressourcen umfasst sowohl physische als auch immaterielle Ressourcen. So müssen zum einen Mitarbeiter ein Verständnis für die bereitgestellten Informationen entwickeln und effizient über Schnittstellen kommunizieren. Zum anderen muss die technische Ausstattung Daten erfassen und verarbeiten können.

Das Gestaltungsfeld Informationssysteme umfasst einerseits die Integration der IT-Systeme und andererseits die Informationsverarbeitung. Dies erfordert die Entwicklung einer digitalen Informationsarchitektur, um die Erfassung, Verarbeitung und Verbreitung von Daten in Echtzeit zu ermöglichen. Somit müssen alle Systeme in einer gemeinsamen IT- Architektur integriert werden.

Das Gestaltungsfeld Organisationsstruktur teilt sich in die interne Organisation sowie die Kollaboration im Wertschöpfungsnetzwerk auf. Ersteres beinhaltet bspw. die Bildung von flexiblen Arbeitsgruppen bzw. aufgaben- oder zielorientierten Teams. Zweiteres fokussiert die Förderung der Kommunikation und Vernetzung, sodass der Informationsaustausch weiter vereinfacht wird.

Das Gestaltungsfeld Kultur umfasst die Bereitschaft für Veränderung und die soziale Kollaboration. Ziel ist ein offener Erfahrungsaustausch, um den Umgang mit datengestützter Arbeit zu fördern. Darüber hinaus sollen die Mitarbeiter ermutigt und befähigt werden, neue Möglichkeiten und Ideen für zukünftige Veränderungen proaktiv zu verfolgen sowie die Umsetzung fortlaufend zu unterstützen.