Intelligente Fabriken könnten der Weltwirtschaft einen Mehrwert von mindestens 1,5 Billionen Dollar (1,35 Billionen Euro) zusätzlich einbringen. Zu diesem Ergebnis kommt die Studie „Smart Factories @ Scale“ des Capgemini Research Instituts, für die mehr als 1.000 Führungskräfte von Industrieunternehmen in 13 Ländern befragt wurden.
Der Marktanteil intelligenter Fabriken steigt. Diese nutzen digitale Plattformen und Technologien, die ihre Produktivität, Qualität und den Kundenservice verbessern. Um von zwei Dritteln dieses Mehrwerts profitieren zu können, müssen allerdings optimierte Betriebsabläufe wie etwa der Closed-Loop-Betrieb realisiert werden. Beim Closed-Loop-Betrieb werden generierte Daten genutzt, um den Ablauf in Echtzeit zu optimieren. Das Capgemini Research Institute sieht in seiner Studie die Länder China, Deutschland und Japan auf den Spitzenpositionen bei der Einführung intelligenter Fabriken, dicht dahinter folgen Südkorea, die USA und Frankreich.
Durch Digitalisierung die Wettbewerbsfähigkeit erhöhen
Bei der Skalierung von Pilotprojekten hin zur intelligenten Fabrik für die Industrie 4.0 gibt es zwei zentrale Herausforderungen: Die IT-OT-Konvergenz und die Bandbreite der Fähigkeiten und Fertigkeiten, die erforderlich sind, um die Transformation voranzutreiben. Zusätzlich geht die Studie darauf ein, wie disruptive Technologien zu einer „Intelligenten Industrie“ führen und wie Fertigungsunternehmen daraus neue Geschäftsfelder entwickeln, Betriebsabläufe optimieren und Innovationen für eine nachhaltige Zukunft umsetzen können.
„Hochentwickelte Produktionsstandorte wie Deutschland können und müssen durch die Digitalisierung der Fertigungslinien ihre Wettbewerbsfähigkeit erhöhen“, warnt Jochen Bechtold, Head of Manufacturing und Life Sciences bei Capgemini in Deutschland. „Auch wenn wir als eines der drei führenden Länder bei der Einführung intelligenter Fabriken auf einem guten Weg sind, sehen wir viele Initiativen scheitern, wenn es um deren Skalierung geht.“ Häufig fehle es an einer zentralen, standortunabhängigen Steuerung der Industrie-4.0-Aktivitäten. Mit einer standardisierten Plattform könnten unterschiedliche Fertigungslinien digitalisiert und skalierbar angepasst werden. „Damit erfolgt die Transformation aller Produktionsstandorte in intelligente Fabriken auf gleicher Basis“, so Bechtold.
Interesse an intelligenten Fabriken steigt
Ein Drittel aller Fabriken wurde seit 2017 in Smart Factories umgewandelt. In den nächsten fünf Jahren wollen Produktionsunternehmen weltweit 40 Prozent mehr intelligente Fabriken aufbauen. Dafür planen sie in den kommenden drei Jahren jährlich durchschnittlich 3,24 Prozent ihres Umsatzes ein. Im Vergleich dazu sollen in Deutschland in den nächsten fünf Jahren 43 Prozent mehr Fabriken dieser Art entstehen, wobei hier durchschnittlich 3,51 Prozent des Umsatzes pro Jahr angedacht ist. Der Bitkom geht in einer Studie davon aus, dass Unternehmen fünf Prozent des Gesamtumsatzes in den Bereich Industrie 4.0 investieren.
Wertschöpfungspotenzial größer denn je
Capgemini schätzt, dass intelligente Fabriken in den kommenden fünf Jahren zwischen 1,5 Billionen und 2,2 Billionen US-Dollar (zwischen 1,35 bzw. 2 Billionen Euro) zur Weltwirtschaft beitragen können. Während 2017 43 Prozent der Unternehmen an Smart-Factory-Projekten arbeiteten, waren es in der aktuellen Studie bereits 68 Prozent. Die 5G-Technologie wird hier zu einem zentralen Faktor: Produktionsunternehmen erhalten durch den neuen Standard die Möglichkeit, eine Vielzahl von Echtzeitanwendungen einzuführen oder diese zu erweitern.
Die nächste Herausforderung für I4.0: Skalierung
Dennoch zeigen sich sich viele Unternehmen eher pessimistisch: nur 14 Prozent bezeichnen ihre bestehenden Initiativen als „erfolgreich“, fast 60 Prozent geben an, dass sie mit der Skalierung kämpfen. Bei der Vergrößerung sind die beiden größten Herausforderungen:
- Die IT-OT-Konvergenz – einschließlich der Bereitstellung und Integration digitaler Plattformen, der Datenverfügbarkeit und der Cybersicherheit – die für die digitale Kontinuität sowie die Zusammenarbeit entscheidend sein wird. Agnostische und sichere Mehrschichtarchitekturen ermöglichen eine fortschreitende Konvergenz.
- Zusätzlich zu der digitalen Affinität der Mitarbeiter sind eine Reihe von Fähigkeiten und Fertigkeiten erforderlich, um die Transformation intelligenter Fabriken voranzutreiben – einschließlich funktionsübergreifender Profile z.B. aus den Bereichen der Fertigungstechnik, der Produktionswartung sowie der Sicherheit und Gefahrenabwehr. Soft Skills, wie Problemlösungs- und Kooperationsfähigkeiten, sind ebenfalls entscheidend.
Capgemini zufolge müssen Unternehmen von den Vorreitern (10 Prozent der gesamten Stichprobe) lernen, erhebliche Investitionen in Grundlagen wie digitale Plattformen, Datenverfügbarkeit, Cybersicherheit, Talente und Steuerung zu tätigen. Außerdem gilt es, ein ausgewogenes Verhältnis von „Effizienz durch Design“ und „Effektivität im Betrieb“ vorzuweisen, wobei das Potenzial der Daten und der Zusammenarbeit ausgenutzt werden muss.
Ein Beispiel aus der Praxis gibt Murad Tamoud, Executive Vice President Global Supply Chain Operations bei Schneider Electric. „Die Supply-Chain-4.0-Transformation bei Schneider Electric ist ein nachhaltiges und zusammenhängendes Projekt, welches unsere ‚Smart Factory-Initiative‘ einschließt und das eine starke Dynamik entwickelt hat“, asgt Tamoud. „Wir sind vor mehreren Jahren mit einem zentralen Projekt gestartet und verfügen nun, Ende 2019, über 70 intelligente Fabriken, zertifiziert und mit Anerkennung des Weltwirtschaftsforums. Während wir unseren Managern, Ingenieuren, Hilfskräften und Betreibern die nötigen Kenntnisse und Fähigkeiten vermittelten, haben wir gleichzeitig diese Erfahrungen über ein virtuelles Netzwerk mit der gesamten Organisation geteilt, um die Skalierung des Projekts schnell voranzutreiben.“ Das alles sei nur der Anfang. Man wolle weiterhin innovativ sein, indem man auf die EcoStruxure-Lösung – eine IoT- wie plug-and-play-fähige offene Architektur und Plattform – sowie auf die neuesten Anwendungsbeispiele der digitalen Welt setze. (wag)
Die Studie von Capgemini gibt es hier zum Download (externer Link).
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Website: www.capgemini.com
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