Industrie 4.0-Workshop: Nährboden für Innovationen

Die Hofmann-Nachfolgegesellschaft ist in den letzten Jahren sehr dynamisch gewachsen und beschäftigt am Standort Pfungstadt heute über 150 Mitarbeiter. Zusammen mit der Schwestergesellschaft American Hofmann erwirtschaftet die Holding, die unter dem Dach einer Stiftung aufgehängt ist, mit 250 Mitarbeitern einen Jahresumsatz von 40 Millionen Euro. Zu den wichtigsten Kunden des mittelständischen Unternehmens zählen sowohl große Automobilhersteller wie Daimler oder Volkswagen, als auch namhafte Automobilzulieferer der ersten und zweiten Reihe.

Einer der Erfolgsfaktoren von Hofmann ist, dass man die Sondermaschinen sehr konsequent modularisiert hat. Die Einheiten für das Messen, Rotieren oder Materialabfräsen werden in unterschiedlichen Maschinen verwendet. Dadurch können die einzelnen Module in größeren Stückzahlen gefertigt werden, was nicht nur die Kosten senkt, sondern vor allem auch die Lieferzeiten deutlich reduziert. „Neben Geschwindigkeit ist Zuverlässigkeit unsere wichtigste Herausforderung“, sagt Fischer. „Der Kunde muss darauf vertrauen können, dass unsere Maschinen perfekt funktionieren, denn eine Unwucht sieht man den Teilen nicht an.“

Maschinen sind schon vernetzbar

Die Sondermaschinen von Hofmann sind heute schon mit intelligenten Messrechnern ausgestattet, die Wuchtergebnisse und andere Daten an die Leitrechner in der Produktion kommunizieren. Trotzdem machte sich Fischer, der sich intensiv mit dem Thema Industrie 4.0 beschäftigt, Gedanken darüber, welche Erwartungen die Kunden künftig an die Vernetzbarkeit der Maschinen stellen werden und welche neuen Dienstleistungen sie erwarten. Und er fragte sich auch, was das für die internen Prozesse und seine Mitarbeiter bedeutet. In einem ersten Beratungsgespräch mit Dr. Dietmar Trippner von der dreiconsult GmbH ergab sich z. B., dass die großen Automobilhersteller in absehbarer Zeit einen Digital Twin der Maschinen haben wollen, um sie in ihre virtuellen Produktionsanlage einbauen und simulieren zu können. Hofmann konstruiert zwar seit Langem in 3D, war sich aber der nächsten Digitalisierungsschritte nicht bewusst.

„Industrie 4.0 ist ein sehr weites Feld“, sagt Fischer „Für uns bedeutet es in erster Linie die Digitalisierung von Produkt und Produktionsprozessen.“ Um sich ein klareres Bild über den Industrie 4.0-Reifegrad des Unternehmens zu verschaffen und seine Mannschaft für das Thema zu sensibilisieren, veranstaltete er zusammen mit Prof. Reiner Anderl von der TU Darmstadt und PROSTEP ein Industrie 4.0-Assessment. Dabei wurden sowohl die Prozesse in Entwicklung und Produktion, als auch die bestehende IT-Systemlandschaft auf ihre Industrie 4.0-Tauglichkeit untersucht, um darauf aufbauend eine Roadmap mit den wichtigsten Maßnahmen entwickeln.

Bei der Ist-Analyse zeigte sich, dass die größte Achillesferse für die Digitalisierung Hofmanns heterogene IT-Systemlandschaft mit ihren verschiedenen Datensilos ist, die nur unzureichend vernetzt sind. Die Konstrukteure in Pfungstadt und bei American Hofmann arbeiten zwar mit dem gleichen CAD-System (SolidEdge), aber nicht auf der gleichen Datenbasis, was den Datenaustausch erschwert.

Während in Pfungstadt bereits seit dem Jahr 2012 ein PDM-System genutzt wird, verwaltet American Hofmann seine CAD-Daten noch File-basiert. Zurzeit wird die Software RuleDesigner als standortübergreifendes PDM eingeführt. Grund für den Systemwechsel ist, dass allein die Schnittstelle zwischen dem bestehenden PDM-System und dem neuen ERP-System von Softbauware, einer Speziallösung für den Sondermaschinenbau, mehrere Zehntausend Euro kosten sollte.

Bezahlbare Beratung und bezahlbare IT für den Mittelstand seien Mangelware, klagt Fischer. „Auch die IT-Systeme technisch und fachlich zu betreuen und die richtigen Entscheidungen zu treffen, ist für uns als Mittelständler schwierig. Wir werden deshalb wohl die Hilfe von PROSTEP in Anspruch nehmen, um American Hofmann einzubinden.“ Geplant ist, die IT-Landschaft gruppenweit zu vereinheitlichen und die Amerikaner über schnelle Datenleitungen an die Server in Deutschland anzubinden, sodass alle mit den gleichen Systemen arbeiten können.

Viele Ideen für Produktinnovationen

Wesentlicher Bestandteil des Assessments war ein Kreativ-Workshop, in dem die Mitarbeiter ihre Ideen für Produkt- und Prozessverbesserungen einbringen konnten. „Wir haben möglichst viele Leute aus verschiedenen Bereichen eingebunden, damit sie sich gegenseitig befruchten“, sagt Fischer. Den Entwicklern kamen dabei viele neue Ideen, wie sie die Maschinen durch die Integration von zusätzlichen Sensoren und noch mehr Messtechnik so intelligent machen können, dass sie sich selbst überwachen bei drohendem Ausfall eines Verschleißteils dem Produktionsplaner eine Nachricht senden oder vielleicht sogar direkt das entsprechende Ersatzteil bestellen. „Die intelligente Maschine ist Voraussetzung, um mit den erfassten Daten Geld verdienen zu können“, sagt Fischer. „Jetzt müssen wir überlegen, welche neuen Servicemodelle wir unseren Kunden künftig anbieten wollen.“

Ein interessanter Anstoß für Prozessverbesserungen kam aus der Arbeitsvorbereitung, die bei der Montageplanung immer vor dem Problem steht, in Erfahrung zu bringen, welche Teile, für welche Maschinen schon im Haus sind. Jeden Tag gehen ca. 100 Pakete von Dutzenden von Zulieferern ein, deren Inhalt zu unterschiedlichen Maschinen bzw. Aufträgen gehören kann. Bis sie alle von Hand ausgepackt und eingecheckt sind, kann die AV eigentlich nicht planen oder nur nach telefonischer Rücksprache mit dem Lieferanten. Im Workshop kam man z. B. auf die Idee, den Lieferanten Aufkleber mit Barcodes zur Verfügung zu stellen, um den Inhalt der Pakete beim Eingang automatisch auswerten zu können. Oder aber ein entsprechendes Lieferanten-Portal einzurichten, in dem sie die Daten gleich nach Versand einpflegen können.

Das Assessment hat die Mitarbeiter für die Möglichkeiten der Vernetzung sensibilisiert und einen Nährboden für Produkt- und Prozessinnovationen geschaffen, wie Fischer betont. Großen Anteil daran hatten die jüngeren Leute im Unternehmen, die mit mobilen Endgeräten bestens vertraut sind. Einer hat schnell mal eine App für die Fernüberwachung der neuen Maschinen programmiert, die natürlich noch nicht die Sicherheitsanforderungen erfüllt, aber den Kunden zeigt, wo die Entwicklung hingeht. Jetzt müssen die vielen neuen Ideen eingefangen und systematisch umgesetzt werden.

„Der Workshop lohnt sich. Ich kann ihn nur jedem empfehlen, der sein Unternehmen auf die Herausforderungen Industrie 4.0 vorbereiten will, denn das funktioniert nur, wenn man alle Menschen in der Firma mitnimmt“, fasst Fischer seine Erfahrungen zusammen. PROSTEP wird deshalb demnächst einen weiteren Workshop veranstalten, in dem die Roadmap für die Digitalisierung der Prozesse in Materialwirtschaft, Einkauf und Montage erstellt werden soll. Eine große Herausforderung wird die Einbindung der kleinen Zulieferer mit rudimentärer IT sein, die sich Hofmann unbedingt erhalten will. „Sie machen unsere Schnelligkeit und Flexibilität aus“, so Fischer abschließend.