Die Digitalisierungshürde lässt sich Meister(n) : Erfolgsfaktoren, Werkzeuge und Beispiele für den Mittelstand

In diesem Buch werden Lösungen zur Umsetzung von Industrie 4.0 auf dem betrieblichen Hallenboden beschrieben. Dabei wird insbesondere die Rolle des Meisters und dessen Weiterentwicklung im Kontext von Industrie 4.0 fokussiert. Anhand von Beispielen wird der Einsatz von Lösungen in der betrieblichen Praxis verdeutlicht. Ein Konsortium aus sechs mittelständischen Unternehmen und drei renommierten Forschungseinrichtungen stellte sich der Aufgabe die digitale Transformation für den Mittelstand auf dem Shopfloor zu vereinfachen. Frei nach Maxim Gorki: „Die Umsetzung von Industrie 4.0 muss für den Mittelstand genauso organisiert werden wie für große Unternehmen, nur viel besser“. Denn die Herausforderungen für KMU sind ungleich größer. KMU können es sich nicht leisten, dass teure Lösungen vorrangig als Spielzeuge zur Reputation von Vorständen dienen. Dabei sollen sie Mitarbeiter und Management nicht überfordern und an schnelle Änderungen anpassbar sein. Das Forschungsprojekt „JUMP 4.0 – Mobile Jobeinplanungsunterstützung für den Meister in der Produktion“ senkt dazu die Hürde zum Einstieg in die Industrie 4.0, speziell für den Mittelstand, auf ein Minimum. Ein neuartiges Prozessmanagementsystem ist spezifisch auf die Bedürfnisse der Meisterinnen und Meister, dem Alleinstellungsmerkmal des deutschen Mittelstandes, zugeschnitten. So kann deren Erfahrungswissen von Anfang an in den Produktionsprozess einfließen. Die entstandene Lösung ist konsequent auf existierende Standards und standardisierte Schnittstellen aufgebaut, sodass eine Erweiterbarkeit sichergestellt werden kann. Der modellbasierte Ansatz ermöglicht es, dass Prozesse auf dem Shopfloor dynamisch angepasst und gezielt durch das Erfahrungswissen der Meisterinnen und Meister abgesichert und überwacht werden können. Umrahmt werden die technologischen Entwicklungsmöglichkeiten durch Szenarien der Weiterentwicklung des Meisters mit einem Gastbeitrag von Prof. Dr. Hartmut Hirsch-Kreinsen. Vorwort 6 Inhaltsverzeichnis 9 Herausgeber- und Autorenverzeichnis 11 Abkürzungsverzeichnis 14 1 Firma Klappdekelen – die Digitalisierungshürde lässt sich „Meister(n)“ 16 2 Einordnung 18 2.1 Definition des Meisterbegriffs 18 2.2 Ein Rückblick – die Historie des Meister-Geselle-Konzepts 19 2.3 Flexibilität in der Produktion – ein alter Hut 20 2.4 Grundidee des JUMP-4.0-Projektes 22 Literatur 25 3 Der Meister in Industrie-4.0-Fabriken 27 3.1 Zukunftsbilder für die Arbeit in produzierenden KMU 28 3.1.1 Methodisches Vorgehen 28 3.1.2 Zukunftsbilder 32 3.2 Neue Rolle des Meisters in KMU 37 3.2.1 Rollenbild des Meisters in Industrie 4.0 38 3.2.2 Anforderungen an die Qualifikation 39 3.2.3 Dynamische Qualifikationsmatrix – Handhabung neuer Anforderungen 41 3.3 Ein Gastbeitrag von Prof. Dr. Hartmut Hirsch-Kreinsen – zur Zukunft der Meisterfunktion in der digitalen Produktion 45 Literatur 51 4 Prozessmanagement für KMU 55 4.1 Was sind Geschäftsprozesse und das Prozessmanagement? 55 4.2 Warum brauchen auch KMU ein systematisches Prozessmanagement? 56 4.3 Besonderheiten des Prozessmanagements in KMU 58 4.4 Erfolgsfaktoren für ein erfolgreiches Prozessmanagement in KMU 59 4.4.1 Einfache, aber durchgängige Strategie und Methodik 59 4.4.2 Flexible, jedoch konsistente IT-Unterstützung 61 4.4.3 Einbindung der Mitarbeiter nach wenigen wirksamen Prinzipien 62 4.5 Prozessmanagement in JUMP 4.0 64 4.6 Unternehmensmodellierung mit Beispiel IUM für auftragsspezifische Prozesse/MO2GO 64 Literatur 70 5 Modellierung mit MO2GO und Erzeugung eines IEC-konformen Datenoutputs 71 5.1 Das rollenbasierte Equipment-Modell der IEC 62264 72 5.2 Das Prozessmodell der IEC 62264 72 5.3 Das Transaktionsmodell der IEC 62264 73 5.4 Die Basisdatentypen der IEC 62264 74 5.5 Modellierung von B2MML-Objekten in MO2GO 74 5.6 B2MML-Templates in MO2GO 75 5.7 Beispielmodellierung in MO2GO mit B2MML-Templates 76 5.8 Transformation der Prozessabfolge von MO2GO zu B2MML mit XSLT 79 5.8.1 MO2GO-Prozessbeschreibung 79 5.8.2 B2MML-Prozessbeschreibung 80 5.8.3 B2MML-Ressourcenbeschreibung 82 5.8.4 B2MML-Produkt- und Operationenbeschreibung 84 5.9 Technologiekonzept in JUMP 4.0 86 Literatur 87 6 JUMP Planner 88 6.1 Parameter und Einflussgrößen 89 6.2 Der Planner 90 6.2.1 Stammdaten und Kataloge 90 6.2.2 ProzessDesigner und ProduktDesigner 91 6.2.2.1 Kopfdaten 92 6.2.2.2 Prozessmerkmale 92 6.2.2.3 Produktmerkmale 92 6.2.2.4 Maschinen und Maschinendaten 92 6.2.2.5 Werkzeuge 93 6.2.2.6 Personal und Rollen 93 6.2.2.7 Information 93 6.2.2.8 Umgebung 94 6.2.2.9 Schnittstellen 94 6.2.2.10 Kennzahlen 94 6.2.2.11 Weitere Parameter 94 6.3 Fertigungsauftrag 95 6.4 Visualisierung 95 6.5 Entscheidungsunterstützung 96 6.6 Usabilitybewertung 97 6.6.1 Vorgehensweise und Methodenübersicht 100 6.6.2 Ablauf, Durchführung und Ergebnisse 100 6.6.3 Post-Session-Interview (Nachbesprechung) 103 6.6.4 Zusammenfassung 105 Literatur 105 7 Dynamische Technologiebewertung 107 7.1 Taktische Technologiebewertung 108 7.2 Strategische Technologiebewertung 112 7.3 Unterstützung durch IT-Werkzeuge 116 Literatur 116 8 Handlungsempfehlungen 118 8.1 Leitfaden zur Umsetzung von Industrie-4.0-Maßnahmen 119 8.1.1 Aufbau und Struktur des Leitfadens 119 8.1.2 Phase 1 – Anwendungsfall ausarbeiten 121 8.1.3 Phase 2 – Detaillierung 122 8.1.4 Phase 3 – Umsetzung/Pilotierung 123 8.1.5 Entscheidungsknoten 124 8.2 Systemanbieter 124 8.3 Dos and Don’ts 126 Literatur 127 9 Firma Klappdekelen – ein Jahr später 128 10 Beispiele 130 10.1 Budatec – Industrie 4.0 berlinerisch 130 10.1.1 Ausgangssituation 132 10.1.2 Lösung und Ergebnisse 132 10.1.3 Lessons Learned 134 10.2 Maier Machines – Industrie auf schwäbisch 135 10.2.1 Ausgangssituation 136 10.2.2 Lösungen und Ergebnisse 137 10.2.3 Lessons Learned 138 10.3 Cirp – gedruckt ist halb gewonnen 138 10.3.1 Ausgangssituation 139 10.3.2 Lösung, Ergebnisse und Lessons Learned 141 10.4 KSB – alles im Fluss 143 10.4.1 Ausgangssituation 144 10.4.2 Lösung und Ergebnisse 145 10.4.3 Lessons Learned 146 Literatur 146 11 Ausblick 147 11.1 Ausblick aus Perspektive der Anwender und technischen Partner 147 11.2 Ausblick aus Perspektive der Forschung 148 Literatur 150 Stichwortverzeichnis 152 Front Matter ....Pages I-XVIII Firma Klappdekelen – die Digitalisierungshürde lässt sich „Meister(n)“ (Monique Schumann)....Pages 1-2 Einordnung (Hartmut Hirsch-Kreinsen, Monique Schumann, Julia-Anne Scholz, Jan Batzer, Patrick Gering)....Pages 3-11 Der Meister in Industrie-4.0-Fabriken (Benjamin Schneider, Marco Kayser, Erdem Gelec, Hartmut Hirsch-Kreinsen)....Pages 13-40 Prozessmanagement für KMU (Thomas Knothe, Patrick Gering, Nicole Oertwig)....Pages 41-56 Modellierung mit MO2GO und Erzeugung eines IEC-konformen Datenoutputs (Hartmut Schweizer, Patrick Gering)....Pages 57-73 JUMP Planner (Sven O. Rimmelspacher, Patrick Gering, Anne Lemcke, Benjamin Schneider)....Pages 75-93 Dynamische Technologiebewertung (Marco Kayser, Liza Wohlfart, Frank Wagner)....Pages 95-105 Handlungsempfehlungen (Benjamin Schneider, Marco Kayser, Erdem Gelec, Hartmut Schweizer, Thomas Knothe)....Pages 107-116 Firma Klappdekelen – ein Jahr später (Monique Schumann)....Pages 117-118 Beispiele (Dirk Buße, Michael Maier, Thomas Lück, Andreas Kühl)....Pages 119-135 Ausblick (Sven O. Rimmelspacher, Marco Kayser, Jan Batzer, Patrick Gering)....Pages 137-141 Back Matter ....Pages 143-145