Lean Management und Industrie 4.0 erfolgreich kombinieren

Im ersten Kursabschnitt wollen wir eine historische Einordnung von Industrie 4.0, Lean Production und dem digitalen Zwilling vornehmen.

Durch die Digitalisierung verändert sich die Art und Weise, wie wir Produkte herstellen. Dieser Transformationsprozess ist so tiefgreifend, dass er als vierte industrielle Revolution bezeichnet wird. Oder kurz: Industrie 4.0.

Der digitale Zwilling blickt auf eine lange Historie zurück. Gehen wir dazu einmal zurück in die 70er-Jahre.

In Japan entstanden neue Ansätze für das Produktionsmanagement aus einer Krisensituation bei Toyota heraus. Wie Sie in der Abbildung sehen können, geschah dies parallel zur zweiten und dritten industriellen Revolution.

Im zweiten Abschnitt soll es um wichtige Begriffe und Grundlagen gehen.

Ein digitaler Zwilling ist ein digitales Abbild eines materiellen Objekts aus der realen Welt.

In der Praxis existieren weitere Begriffe im Kontext des digitalen Zwillings. Wir können Sie nach der Integrationstiefe zwischen realem und digitalem Objekt unterscheiden. Wir können dabei drei Unterkategorien betrachten. Wir unterscheiden das digitale Modell, den digitalen Schatten und den digitalen Zwilling.

In allen Phasen des Lebenszyklus kann der digitale Zwilling Vorteile bringen.

Es gibt nicht nur „den einen“ Digitalen Zwilling. Digitale Zwillinge können anhand ihres Umfangs und der Art ihrer Anwendung unterschieden werden. Schauen wir uns einmal die Unterscheidung nach Umfang genauer an.

Neben der Betrachtung nach dem Umfang  können wir auch noch eine Unterscheidung nach  der Anwendung vornehmen. Basis ist hier wieder der  Daten- und Informationsfluss.

Durch den Umfang und die Art des Digitalen Zwillings lässt sich eine Matrix aufspannen. Wir können in die Matrix verschiedene digitale Zwillinge einordnen. Und wie gesagt. Abhängig von Umfang und Art der Anwendung steigt die Komplexität des digitalen Zwillings.

Toyota ist mit seinem seit vielen Jahren etablierten Produktionssystem ein wichtiger Vorreiter für Lean Management.

Lean Management wird derzeit in ca. 80% der Industrieunternehmen zumindest ansatzweise eingesetzt. Es sollen sämtliche Formen der Verschwendung im Wertschöpfungsprozess eliminiert werden. Wichtige Ziele sind die Reduktion der Durchlaufzeiten und Kostensenkungen. Kosten, Zeit und Qualität sollen optimiert werden.

In diesem Abschnitt lernen Sie, wie die Lean-Prinzipien und die Industrie-4.0-Technologien zusammenhängen. Schwerpunkt werden wir hier auf den Digitalen Zwilling legen.

Lean Production ist zunächst einmal ein ganzheitlicher Ansatz. Er betrachtet Mensch, Technik und Organisation. Bei Industrie 4.0 ist die Technologie der Treiber.

Lean Management zielt eher auf eine Verschlankung der Produktion ab. Bei Industrie 4.0 kommt es eher zu einer erhöhten Komplexität der Abläufe. Dieser scheinbare Widerspruch kann in der praktischen Umsetzung sinnvoll genutzt werden.

In der Abbildung sehen wir das Ergebnis einer Gegenüberstellung und Bewertung von Fischer und Köbler. Sie haben eine Expertenbefragung in Form einer Delphi-Methode durchgeführt.

In diesem Video wird eine Untersuchung vorgestellt, bei der Industrie-4.0-Technologien und Lean-Methoden gegenübergestellt wurden. Eine Matrix zeigt uns, welche Industrie-4.0-Technologien zur Unterstützung von Lean-Methoden genutzt werden können.

In dem Abschnitt Lean Production und Digitaler Zwilling schauen wir uns die Anwendung und ein paar Fallbeispiele zu Lean Production und digitalen Zwillingen an.

Das Unternehmen Unity hat mit einem Kunden der Automationstechnik einen digitalen Zwilling für Fräszentrum umgesetzt.

Ein weiteres Beispiel kommt aus dem Werkzeugbau und der Produktionsvorbereitung. Hier geht es insbesondere um Ressoureneffizienz – ein Kernthema von Industrie 4.0.

Das Assistenzsystem FLUMEN des Unternehmens flUMINA wertet Daten aus dem ERP-System automatisch aus. Die Daten werden entlang des Wertstroms angeordnet und visualisiert.

Zusammenfassung und Ausblick

Das Smart Innovation Institute hat sich auf die Digitalisierung und Transformation von Prozessen und Geschäftsmodellen spezialisiert. Wir verfügen über moderne, digitale Analysewerkzeuge, die sich im praktischen Einsatz bewährt haben.

Die Datenmenge, die in der Industrie erzeugt wird, wächst von Tag zu Tag. Wer diese Daten nicht sammelt und auswertet, verschafft seinen Marktkonkurrenten einen erheblichen Wettbewerbsvorteil. Doch gerade wegen ihrer schieren Menge ist die Auswertung dieser Daten mit herkömmlichen Methoden der Datenverarbeitung nicht möglich. Hier kommt Big Data ins Spiel – eines der wichtigsten Schlagworte von Industrie 4.0 und Digitalisierung in der Industrie.