Nach der Teilnahme an einem Webinar zu Industrie 4.0 wandte sich der Lean- und Digitalisierungs-Manager Udo Dentler an das Projekt-Team des Mittelstand-Digital Zentrums Augsburg. Die Mittelstand-Digital Expert:innen Annemarie Raber und Florian Karg vom Fraunhofer IGCV besuchten iPEK vor Ort. Im Rahmen einer Potenzialanalyse wurden in einer Werksführung, in Gesprächen und Workshops mit dem Ansprechpartner und Fachkräften aus der Produktion verschiedene Ansatzpunkte identifiziert. Zwei vielversprechende Anwendungsfälle: die Auftragsverfolgung und das Prüfprotokoll.
Klassische Fertigung mit Auftragszetteln
Aktuell läuft ein Auftrag mit mitlaufendem Auftragszettel durch die Produktion. Die acht- bis 16-stelligen Seriennummern der einzelnen Komponenten werden auf dem Zettel handschriftlich notiert und später vom Meister abgetippt. Sobald Informationen handschriftlich auf Papier notiert werden, kann es passieren, dass Zahlen falsch aufgeschrieben oder später fehlerhaft abgetippt werden, ein Zettel verschmutzt oder in Ausnahmefällen verloren geht.
Digitale Auftragsverfolgung bringt viele Vorteile
Eine digitale Auftragsverfolgung kann Abhilfe schaffen. Ein großer Vorteil für iPEK: Das Unternehmen arbeitet bereits mit einem ERP-System und auch die einzelnen Bauteile verfügen größtenteils schon über Barcodes vom Lieferanten, die im ERP-System hinterlegt werden können. Mittels eines „digitalen Auftragszettels“ – also einer digitalen Auftragsakte – kann dann jeder Auftrag digital mit Auftragsnummer und mit Infos wie Seriennummern einzelner Komponenten oder dem nächsten auszuführenden Arbeitsschritt hinterlegt werden. Auch das fertige Endprodukt verfügt schließlich durch die systematische Zusammenführung hinter einem Code über alle relevanten Infos.
Beim Prüfprotokoll verhält es sich ähnlich: Einzelne Prüfwerte werden an den verschiedenen Stationen handschriftlich im Prüfprotokoll oder vereinzelt auf Klebezetteln vermerkt. Aktuell wird schon an einem digitalen Prüfprotokoll gearbeitet. Wenn dann später auch die Zusammenführung der Komponenten durchgehend digital abgebildet wird, kann das Prüfprotokoll direkt integriert werden und die Informationen auch über den Produkt-Barcode oder -QR-Code ausgelesen und beschrieben werden.
Die Digitalisierung bietet an dieser Stelle noch weitere Vorteile: Die gesammelten Informationen zum Produkt wie verbaute Komponenten oder Prüfwerte sind auch später noch aufrufbar und an einem Ort gebündelt, falls Fragen auftauchen oder im Falle einer Reklamation. Durch das Hinzufügen von Zeitstempeln können außerdem viele Daten über Aufträge gesammelt werden, die später für eine Optimierung der Auftragsplanung herangezogen werden können. Gerade wenn das Unternehmen weiterwachsen wird, wird eine effiziente Produktionsplanung immer wichtiger.
Mitarbeitende ins Boot holen
Generell ist die Belegschaft von iPEK offen gegenüber Neuerungen. In regelmäßigen Workshops werden bereits kleinere Arbeitsplatzveränderungen beschlossen und umgesetzt. Trotzdem ändert die Einführung einer digitalen Auftragsakte einige gefestigte Prozesse, weshalb auch das Thema Changemanagement in den Fokus rückt. Frühzeitig sollte daher über das Vorhaben informiert werden und die Anforderungen der Mitarbeitenden stets einbezogen werden, wenn es um die Umgestaltung der damit verbundenen Prozesse geht. Udo Dentler ist sich sicher: „Ich vertraue hier auf meine Kolleginnen und Kollegen. Bei allen unseren Projekten wurden immer großartige Ideen eingebracht. Bestimmt können wir in diesem Projekt gemeinsam viele Potenziale heben und so den nächsten Schritt in die Zukunft gehen!“.
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Teilweise werden Prüfwerte auch auf Haftnotizzetteln festgehalten. © iPEK International GmbH
Die Frey & Co. GmbH stellt große Industrie-Pressen zur Verarbeitung von Keramik- und Metallpulver her. Die Herstellung der Pressen ist kundenindividuell und die Montage kann je nach Maschine bis zu 16 Wochen dauern. Doch der Platz dafür ist begrenzt: Die Halle platzt bereits aus allen Nähten und das Grundstück lässt durch die Lage direkt an der Isar keine baulichen Erweiterungen zu. Bleibt also nur der vorhandene Raum für Verbesserungen. Die aktuelle Aufteilung der Flächen für Lager und Montage hat sich im Laufe der Jahre durch die Erweiterung der Produktpalette ergeben. Ein spezifisches Lager- und Logistikkonzept soll nun Entlastung schaffen.
Ein Flächenkonzept organisiert den Raum für Prozesse
Dieter Lauber, Geschäftsführer der Frey & Co. GmbH, wandte sich mit dieser Herausforderung an das Mittelstand-Digital Zentrum Augsburg. Jona Rief und Philipp Wuddi vom Lehrstuhl Fördertechnik Materialfluss Logistik der Technischen Universität München besuchten das Unternehmen und erarbeiteten gemeinsam mit Frey ein Flächenkonzept für Lager und Montage: einerseits, um mehr Platz zu schaffen und so auf Dauer mehr Pressen fertigen zu können und andererseits, um die Montage-Prozesse zu verbessern.
In Workshops mit Geschäftsführer und Werkstattmeister verschafften sich die Mittelstand-Digital Experten zunächst einen Überblick über die Montage der Pressen und die Besonderheiten, die damit einhergehen, wie Flächenbedarf und Produktspezifika. In einer anschließenden Befragung der Mitarbeitenden konkretisierten sie dann, welche Materialien und Werkzeuge wann und wie oft verwendet werden, und was weggeworfen oder ausgelagert werden kann. Die Elemente, die eine geringere Zugriffsgeschwindigkeit und -häufigkeit erfordern, können beispielsweise auch in ein externes Lager gebracht und je nach Auftrag ereignisbezogen beschafft werden.
Im Anschluss vermaßen die Logistik-Experten die Halle und fertigten mithilfe dieser Daten und der CAD-Dateien der Pressen digital ein Flächenkonzept an, in dem die Lagerflächen für Teile und Werkzeuge festgelegt und die Montageflächen in ein Raster eingeteilt wurden.
Ein Flächengewinn kann vor allem dann entstehen, wenn der Montageprozess in Bezug auf den benötigten Platz einkalkuliert wird. Eine bestimmte Presse kann beispielsweise in den ersten zwei Wochen drei Quadratmeter und in den letzten vier Wochen 15 Quadratmeter beanspruchen. Wird das berücksichtigt, kann der leere Raum in den ersten zwei Wochen noch für einen anderen Auftrag oder beispielsweise für Reparaturarbeiten verwendet werden, für die sonst oft kein Platz übrig ist. Werden also Aufträge gezielt anhand ihres Zeit- und Platzbedarfes eingeplant, muss später nicht mehrfach aufwändig umgeräumt oder länger auf freie Flächen gewartet werden.
Platzzuweisung für Aufträge einfach automatisiert
Die Grundlage dafür ist die Ermittlung aller verfügbaren und benötigen Flächen je nach Auftrag und die Rasterung am Computer. Im nächsten Schritt kann eine automatisierte, dynamische Platzzuweisung erfolgen: Dann ermittelt das System selbst, welche Presse wann und in welchem Raster stehen sollte und welcher Auftrag gut in welches Zeitfenster passt, um den Platz optimal zu nutzen und gleichzeitig so wenig Umbau wie möglich zu erfordern. Der Vorteil: Auch wenn meist nur drei bis vier Pressen parallel montiert werden, wird das Unternehmen durch geschicktes Einplanen den vorhandenen Platz besser nutzen und die Produktivität steigern können. Dafür wird neben dem gerasterten Plan noch eine Software benötigt, die den Platzbedarf optimiert. Das kann beispielsweise in rudimentärer Form in Microsoft Excel oder in einer speziellen Planungssoftware erfolgen.
Das ist nicht der einzige Vorteil: Durch weniger Umzüge der großen, schweren Pressen ist die Arbeit körperlich nicht mehr so anspruchsvoll und insgesamt wertschöpfender. Auch die Durchlaufzeit einzelner Pressen senkt sich somit, weil Warte- und Umbauzeiten vermieden werden. Wenn Lagerflächen strukturiert, gezielt genutzt und ausgemistet werden, verringern sich außerdem die Suchzeiten für Material und Werkzeug. Hinzu kommen sicherheitsrelevante Aspekte: Ordentlichere Gänge und weniger Hebetätigkeiten senken das Risiko für Arbeitsunfälle.
Nachdem die Grundlagen geschaffen wurden, geht es nun in die Beschaffung oder Konfiguration eines geeigneten Planungstools. Dann steht einer Optimierung der Flächen und Aufträge nichts mehr im Wege.
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Im Lager der Frey & Co. GmbH wird es eng: Die gute Auftragslage verlangt nach mehr Platz, den das Unternehmen nicht schaffen kann. Vorhandener Raum muss also klug genutzt werden. © fml TUM
Im digitalen Flächenkonzept wurde die Halle gerastert und die jeweiligen Flächen bestimmten Funktionen zugeordnet. © fml TUM
Das Hotel „Das Hürner“ in Ansbach hat wie so viele Unternehmen im Gastro-, Service- und Dienstleistungsbereich mit Personalmangel zu kämpfen. Im Housekeeping ist die körperliche Belastung unter hohem zeitlichen Druck zwischen Check-out und Check-in der Gäste sehr herausfordernd. Die Wägen mit hauswirtschaftlichen Materialien wie Wäsche und Reinigungsmitteln sind sehr schwer und müssen aufwändig von Zimmer zu Zimmer manövriert werden – eine wenig ergonomische und wertschöpfende Tätigkeit. Zudem wird viel Zeit aufgewendet, um die Zimmer und Flure zu saugen sowie nass zu wischen.
Auch im Tagungsgeschäft gibt es einige mühevolle Aufgaben zu bewältigen: Da der große Multifunktionsraum morgens für das Frühstück und danach für Tagungen und Veranstaltungen zum Teil bis zum späten Abend genutzt wird, müssen die Bestuhlung und schwere Tische öfter am Tag umgestellt werden. Teilweise ist das auch spätnachts und unter hohem Zeitdruck erforderlich. Dazwischen muss zudem die Reinigung der Räume erfolgen.
Um diesen Herausforderungen zu begegnen, führten die Mittelstand-Digital Expert:innen Klaus Fink und Shuang Lu vom Fraunhofer IGCV mit Hotel-Geschäftsführer Jens Blank und dessen Team eine Potenzialanalyse durch, in der verschiedene Lösungsansätze erarbeitet wurden. Begleitet wurde das Projekt außerdem von Rüdiger Busch vom Digitalen Gründerzentrum ANsWERK, der den Kontakt zum Zentrum herstellte.
Mobile Roboter für unterschiedliche Szenarien
Im Housekeeping können mobile Roboter eingesetzt werden, so wie das in der Industrie bereits häufig zum Transport von Bauteilen und Produkten geschieht. Diese könnten die Mitarbeitenden bei schweren Schiebe- und Zug-Tätigkeiten der Wäsche- und Zimmerservice-Wägen auf den Wegen zwischen den Zimmern unterstützen oder beispielsweise Saug- und Wischtätigkeiten übernehmen. Dafür wird im Roboter ein Grundriss mit den Zimmern eingespeichert. Durch Lasertechnik kann sich das System anhand von natürlichen Markern wie Wänden orientieren und sowohl Menschen als auch ungewohnten Gegenständen wie Koffern und Tischen ausweichen.
Eine weitere Einsatzmöglichkeit für mobile Roboter ist das Transportieren und Aufstellen der Tische und Stühle in den Tagungsräumen. Mit den passenden Aufbauten könnten diese hochgehoben und gemäß verschiedener Raumnutzungspläne platziert werden. Auch Reinigungs-Roboter finden hier wieder eine Verwendung. Dabei spielen Größe und Wendigkeit eine Rolle, damit diese auch um Stuhlbeine und unter Tischen gut manövrieren können.
Auswahl vielversprechender Marktlösungen
Nachdem erste Use Cases identifiziert wurden, ging es an die Recherche von Marktlösungen und deren Bewertung hinsichtlich Kosten und Nutzen für das Hotel Hürner. Beispielsweise der Multifunktionsraum, in dem Tagungen, Hochzeiten oder Firmenevents stattfinden, wird ca. 250 mal pro Jahr umgeräumt. Dabei werden erst alle Möbel in einem Bereich abgestellt, um den Großteil des Raumes zu reinigen. Danach werden die Möbel gemäß Bestuhlungsplan neu platziert und der Rest des Raumes geputzt.
Zur Unterstützung der Mitarbeitenden im Tagungsgeschäft kämen beispielsweise mobile Robotersysteme in Frage, die um Hebeeinheiten ergänzt werden (s. Grafik). Da ein solches Konzept bisher allerdings nicht auf dem Markt verfügbar ist, wurde im nächsten Schritt das Thema Reinigung fokussiert.
Für die Reinigung existieren bereits verschiedene Systeme, die für den Großeinsatz im Gastronomie- und Event-Gewerbe gestaltet wurden und in ihren Grundfunktionen den aus dem Privaten bekannten Saugrobotern ähneln. Als Anforderungen für die Auswahl passender Systeme wurde beispielsweise aufgenommen, dass die Roboter Teppiche, Fließen und Parkett in den Zimmern, Fluren und Tagungsräumen, aber auch stärker beanspruchte Böden in der zugehörigen Brauerei und im überdachten Außenbereich zwischen Parkplätzen und Hotellobby reinigen sollen. Außerdem werden sowohl schnellere Systeme für große Flächen als auch kleine, wendige Roboter für enge Bereiche unter den Stühlen und Tischen benötigt.
Auch wenn nicht jede Roboter-Lösung gleich schnell wie die Mitarbeitenden arbeitet, wird dennoch Zeit frei für andere Tätigkeiten – beispielsweise für die parallele Zimmerreinigung oder Platzierung von Tischen, oder natürlich für den Service und direkten Austausch mit den Kund:innen.
Erste Schritte Richtung Teil-Automatisierung
Die genannten Anforderungen wurden in Workshops mit dem Mittelstand-Digital Zentrum Augsburg erfasst und als Basis für eine Anbietervorauswahl genutzt. Im nächsten Schritt wird das Hotel Hürner gegen geringe Kosten verschiedene Systeme testen, um die Erfüllung der Anforderungen und Mehrwerte sicherzustellen, bevor es in die Beschaffung geht.
Geschäftsführer Jens Blank fühlt sich bereit: „Das Mittelstand-Digital Zentrum Augsburg hat uns im Hotel mit technologischem Wissen und Professionalität erfolgreich Richtung Automatisierung begleitet und wir sind für die Zukunft gut gerüstet.“ Die Mitarbeitenden freuen sich auf die Unterstützung durch die Systeme, gerade in Zeiten eines starken Personalmangels. Vor allem der persönliche Kontakt soll aufrechterhalten werden, denn nach wie vor stehen die Gäste und ein herzlicher Service an erster Stelle.
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Das Projektteam im Hoteleingang (v. l.): Shuang Lu und Klaus Fink vom Fraunhofer IGCV, Rüdiger Busch von ANsWERK, Jens Blank und Maria Arsentjew vom Hotel DAS HÜRNER. © Fraunhofer IGCV
Der Multifunktionsraum wird etwa 250 Mal pro Jahr umgestellt. Dafür werden alle Tische und Stühle in den Bereich 1 gebracht, der Boden gesäubert und der Raum neu eingerichtet. Die Personenstunden summieren sich dadurch. © Fraunhofer IGCV
Eine Hebevorrichtung, die auf einer mobilen Robotereinheit integriert wird, könnte schwere Tische gemäß Raumnutzungsplan neu platzieren. © Fraunhofer IGCV
Das 2009 gegründete Unternehmen GP JOULE aus Reußenköge in Schleswig-Holstein ist ein ganzheitlicher Anbieter für regenerative Energieerzeugung aus Sonne, Wind und Biomasse mit langjährigen Erfahrungen auf der Versorgungsebene für Mobilität, Wärme und Industrie. In mehreren Geschäftseinheiten bietet das Unternehmen teilweise oder komplette Energielösungen an und unterstützt in allen Projektphasen von der ersten Idee bis zur Realisierung und auch bei der Betriebsführung danach.
Ein immer wichtigerer Teil der Wertschöpfung von GP JOULE nimmt dabei die Speicherung von erzeugter regenerativer Energie in Form von Wasserstoff und dessen Vermarktung für unterschiedliche Versorger ein. Um ihren Kunden beim Markthochlauf von Wasserstoff auch zukünftig ein wertvoller Partner zu sein, werden bereits heute zukunftsweisende digitale Lösungen für eine professionelle Betriebsführung der Anlagen entwickelt.
Potenziale von digitalen Lösungen in einer nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft
In einer Potenzialanalyse mit dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg wurden verschiedene Anwendungsfälle von digitalen Lösungen entlang der Wertschöpfungskette einer nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft erarbeitet und deren Potenzial abgeschätzt.
In fünf Online-Workshops arbeiteten Führungskräfte, Produktmanager und Betriebsführer von GP JOULE mit den Mittelstand 4.0-Experten PD Dr. Tassilo Schuster, Dr. Henning Frechen und Simon Klose (Fraunhofer IIS) an dieser Fragestellung. Das Projektteam nutzte dazu Methoden wie Value Proposition Models, Ecosystem Pie Models, Data Canvas, Kosten-Nutzen-Analysen und Marginal Cost Analysis, um die Anforderungen von GP JOULE und deren Kunden zu definieren und die Mehrwerte bei Umsetzung der Anwendungsfälle zu evaluieren.
Digitale Lösungen und ein plattformbasiertes Geschäftsmodell für grünen Wasserstoff
Die erarbeiteten digitalen Lösungen, die perspektivisch in ein plattformbasiertes Geschäftsmodell eingebracht werden können, unterstützen GP JOULE bei einer optimierten Erzeugung, Distribution und Vermarktung von grünem Wasserstoff und wie diese drei Schritte gesamtheitlich aufeinander abgestimmt werden können.
Beispiel für eine solche digitale Lösung ist eine bedarfsgerechte Produktion von Wasserstoff mithilfe von Elektrolyseuren. Dabei soll einmal der Bedarf von Wasserstoff prognostiziert werden und dieser mit der voraussichtlichen Verfügbarkeit von Windenergie abgeglichen werden, welche es für die Wasserstoffproduktion benötigt. Dieser Abgleich von Bedarf und Verfügbarkeit erfolgt mittels Data-Analytics-Methoden und ermöglicht es, Wasserstoff kostengünstig und versorgungssicher an den Tankstellen anzubieten.
Insgesamt wurden drei digitale Lösungen aus den Bereichen H2-Erzeugung, H2-Trailer-Logistik und H2-Tankstellen näher betrachtet. Durch die Abschätzung der Kosten für die Entwicklung der digitalen Lösung und die möglichen Einsparungspotenziale, die durch diese entstehen, konnte eine Entscheidungsgrundlage für die Umsetzung dieser Anwendungsfälle geliefert werden.
Das Ergebnis der Potenzialanalyse hat nicht nur gezeigt, unter welchen Umständen die Investitionen für die Umsetzung der digitalen Anwendungsfälle vorteilhaft sind, sondern auch, welche weiteren Anwendungsfälle durch deren Umsetzung ermöglicht werden.
Die Potenzialanalyse stellte für GP JOULE einen wichtigen Schritt für eine zukunftsweisende digitale Wertschöpfung des Unternehmens in der Wasserstoffwirtschaft dar.
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Wertschöpfungssystem für die nachhaltige Wasserstoffwirtschaft © Fraunhofer IIS
Die Firma Polymold GmbH & Co. KG wurde 1999 als Familienunternehmen gegründet und ist ein Spezialist in der Kunststofffertigung. Das Unternehmen entwickelt und produziert Präzisionsspritzgussteile (auch 2-Komponenten- und Mikroteile) sowie Bio-Thermoplaste und bietet zudem u. a. Veredelungstechnologien, wie Laserbeschriftungen, an. Mitte 2012 initiierte die Geschäftsleitung ein Azubi-Projekt: Die Produktion von individualisierbaren Kunststoffbechern. Die Konstruktion und Fertigung der Becher über eine eigene Fertigungssparte, die Qualitätskontrolle, der Versand, die Erstellung von geeigneten Werbematerialien und die Abwicklung von Buchungsvorgängen wurden in Eigenverantwortung durch die Auszubildenden der Firma organisiert und gesteuert. Der Vertrieb der Becher richtete sich in erster Linie an Kindergärten, Schulen und Vereine. Aus dem Azubi-Projekt entstand nun die Idee, die Fertigung weiter auszubauen und den Verkauf zu professionalisieren, um mit der neuen Marke „Polino“ in weitere Kundensegmente wachsen zu können. Dazu wurden zusammen mit dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg in einer Potenzialanalyse Möglichkeiten und Strategieoptionen für den Verkauf der Polino-Becher über einen B2C-Online-Shops oder andere Online-Verkaufsplattformen evaluiert.
In einem Workshop mit der Geschäftsführung und weiteren Mitarbeitern wurden zunächst die wichtigen Eigenschaften und Merkmale des Produktes, insbesondere die Alleinstellungsmerkmale (engl. Unique Selling Proposition – USP), der Fertigungsprozess, die adressierte Zielgruppe und die verschiedenen Möglichkeiten des Einstiegs in den Online-Verkauf inkl. der dafür benötigten Voraussetzungen besprochen. Vor allem die voraussichtlichen Investitionskosten, der Zeitaufwand und die Erreichbarkeit der Zielgruppe waren von hoher Relevanz für die Entscheidungsfindung. Auch die hierfür benötigten internen Personalressourcen und die notwendigen externen Dienstleistungen für den Shop-Betrieb spielten eine wichtige Rolle. Schlussendlich konnten zwei voneinander abhängige Handlungsstufen identifiziert, diskutiert und evaluiert werden: In erster Linie müssen die relevanten Produktions- und Logistikprozesse (weitestgehend) digitalisiert werden, bevor dann die Umsetzung eines eigenen Online-Shops oder der Verkauf über passende Online-Marktplätze angegangen werden kann.
Diskutiert wurden folgende Strategieoptionen für den Unternehmensbereich:
- Handlungsstufe 1: Digitalisierung der relevanten Produktions- und Logistikprozesse
- Handlungsstufe 2: Vertrieb über das Internet
- Über einen eigenen Online-Shop
- Über Online-Marktplätze
Vorab: allgemeine Analyse der strategischen Ausrichtung im B2C-Segment
Grundsätzlich wird das Vorhaben auf Relevanz für das Geschäftsmodell und Umsetzbarkeit hin geprüft. Dabei werden Fragen wie „Was sind die Alleinstellungsmerkmale des Produktes?“, „Wie erreiche ich die Zielgruppe über den Online-Verkauf?“ und „Existiert bereits ein Warenwirtschaftssystem, ein ERP-System oder eine entsprechende E-Commerce-Lösung?“ diskutiert. Im Workshop wurde u. a. erwähnt, dass „Polino“ eigene Server und eine eigene IT-Lösung über einen Dienstleister bekommen soll. Ein anderer Dienstleister hat bereits visuelle Templates für einen möglichen Online-Shop erstellt.
Mit dem Kernprodukt des Polino-Bechers, soll im Online-Verkauf gestartet werden. Später ist angedacht, das Sortiment noch um Tassen oder Dosen für potentielle Kundensegmente auszubauen.
Die Alleinstellungsmerkmale des Bechers sind:
- Seine Form (Ideal für Kinderhände, abgerundet etc.)
- Der Laserdruck von Namen und Motiv (spülmaschinenfest)
- Der – im Vergleich zu Wettbewerbern – geringe Preis
Ziel ist die auftragsbezogene Fertigung der individualisierbaren Becher ab der ersten Stückzahl (Losgröße 1). Dabei soll die Zielgruppe von Kindergärten, Schulen und Vereinen auf (Kinder-)Krankenhäuser, Zahnärzte, Hotels und Privatpersonen ausgeweitet und die Vertriebskanäle entsprechend skalierbar ausgebaut werden. Aktuell wird noch auf Vorrat produziert, wobei auch nur über die eigene Website ab einem Auftragsvolumen von mindestens 10 Bechern bestellt werden kann.
Für eine schnelle und flexible Auftragsfertigung ist jedoch in erster Linie eine Analyse der Unternehmensprozesse insbesondere der Produktions- und Logistikprozesse notwendig. Hier sollte zunächst das Optimierungspotential u. a. durch die Einführung von digitalen Technologien evaluiert werden, um die Realisierbarkeit des Vorhabens sicherzustellen und auch eine Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit zu ermöglichen. Dies ist gleichzeitig auch die Basis für den Verkauf im Internet.
Handlungsstufe 1: Digitalisierung der relevanten Produktions- und Logistikprozesse
Aktuell werden die Bestellungen über die Website mit einem einfachen Online-Bestellformular als Kundenbestellung entgegengenommen, wobei eine Bestell-Email an die zuständige Abteilung gesendet wird. Laut eigenen Angaben ist jedoch bisher die Nutzung von Kommunikationsmitteln im Unternehmen fast ausschließlich analog ausgeprägt. Zudem laufen die Prozesse in der Produktion alle manuell ab. Auch die Abwicklung von Warenein- bis Warenausgang und der Transport sind ebenfalls noch manuell gesteuert. Eingangs- und Ausgangsrechnungen werden papierhaft archiviert. Grundsätzlich ist damit der Digitalisierungsstatus des Unternehmens nur in Anfängen vorhanden. Allerdings ist die Veränderungsbereitschaft im Unternehmen und die der Belegschaft hinsichtlich der Nutzung neuer und digitaler Technologien sehr hoch.
Um nun das Optimierungspotential analysieren und ableiten zu können sind unteranderem folgende Voraussetzungen zu schaffen:
- Transparenz in der Produktion (lean production/KANBAN)
- Wertstromanalyse
- Anbindungsmöglichkeiten an bestehende IT-Systeme
- Analyse neuer benötigter IT-Systeme und digitaler Technologien
- Digitalisierung von Unternehmensprozessen für den Einsatz des Online-Verkaufes
Handlungsstufe 2: Vertrieb über das Internet
Für den Vertrieb über das Internet ist sowohl für die Umsetzung und Implementierung eines eigenen Online-Shops als auch für den Verkauf über Online-Marktplätze eine detaillierte Zielgruppenanalyse im B2C-Segment notwendig. Im ersten Schritt sollte in Erfahrung gebracht werden, ob die jeweilige Zielgruppe nachhaltiges Interesse und entsprechende Abnahmebereitschaft an bzw. bei den Polino-Produkten zeigt. Relevant sind hier auch die Anforderungen der Zielgruppe hinsichtlich Verwendung, Material und Optik, sowie die Preisvorstellungen. Im nächsten Schritt sollte auch eine tiefergehende Wettbewerbsanalyse hinsichtlich individualisierbarer Becher durchgeführt werden. Dabei sollten Fragen wie diese im Fokus stehen: „Welche Wettbewerber gibt es?“, „Welche Produkte bieten sie mit welchen Individualisierungsoptionen und zu welchen Preisen an?“ und „Über welche Vertriebskanäle verkaufen sie?“ Diese Marktrecherche bildet die Basis für eine strategische Ausrichtung des Verkaufs über das Internet.
Sollte der Verkauf über einen eigenen Online-Shop angestrebt werden, dann sind hierfür unteranderem folgende Voraussetzungen notwendig:
- Passende E-Commerce-Software oder passendes Shop-System
- Hochwertige Produktbilder
- Zielgruppenspezifische Produktbeschreibungen
- Standardisierung von digitalen Artikeldaten zur Verarbeitung und Pflege im Shop-System bzw. in der Software
- Umfassender Content-Aufbau für die Suchmaschinenoptimierung (SEO) und redaktioneller Content, um die Zielgruppe zu erreichen und für die Kunden digital sichtbar zu sein (vorrangig bei eigenem Online-Shop)
- Logistische Abwicklung
Die Einführung eines eigenen Online-Shops unterscheidet sich massiv vom Verkauf über Online-Marktplätze (z. B. eBay, Amazon). Die Implementierung eines Online-Shops ist umfangreicher, dauert in der Regel länger und ist in den meisten Fällen auch gesamt betrachtet teurer. Der Verkauf über einen Online-Marktplatz wiederum birgt gewisse Abhängigkeiten und zusätzliche, plattform-spezifische Kosten. Beide Optionen haben ihre Vor- und Nachteile, die es ebenfalls im Detail zu eruieren und evaluieren gilt.
Beim Verkauf über eine etablierte Online-Verkaufsplattform ist eine Analyse bzw. Recherche, welche B2C-Marktplätze in Frage kommen notwendig. Dabei werden Fragen beantwortet, wie „Auf welchen der vorhandenen Marktplätze findet man die gewünschte Zielgruppe?“, „Welche Voraussetzungen muss man als Verkäufer erfüllen um seine Produkte einstellen zu dürfen?“ und „Was fällt dort jeweils an Verkaufsgebühren an?“. Die Investitionskosten und Rüstaufwände, insbesondere im Personalaufbau und bei der IT, sind hier in der Regel deutlich geringer. Dafür bestehen aber Abhängigkeiten zum entsprechenden Online-Marktplatz hinsichtlich der Vorgaben zur Nutzung der Plattform und anfallende kontinuierliche (z. B. monatliche) Kosten.
Grundsätzlich steht bei dem Projekt und der Entscheidungsfindung der Blick auf die Zielgruppe im Fokus: Denn zum einen soll eine neue Zielgruppe im B2C-Segment (also einzelne Privatpersonen) adressiert werden, und zum anderen soll die Zielgruppe von Kindergärten, Schulen und Vereinen auf (Kinder-)Krankenhäuser, Zahnärzte und Hotels – welche ins B2B-Segment fallen – ausgeweitet und die Vertriebskanäle entsprechend skalierbar ausgebaut werden. In diesem Fall ist jedoch der Vertrieb über einen eigenen Online-Shop oder über entsprechende Online-Marktplätze für beide Zielgruppensegmente nutzbar. Unterscheidungen hinsichtlich strategischer Ausrichtung oder Kommunikationsstrategie müssten natürlich berücksichtigt werden, sind jedoch im ersten Schritt für die grundsätzliche Entscheidungsfindung für oder gegen den Verkauf übers Internet eher sekundär.
Weiteres Vorgehen in diesem Stadium des Projektes
Nach dem Workshop müssen die verschiedenen Handlungsstufen noch einmal intern diskutiert und evaluiert werden. Es muss analysiert werden, welche IT-Systeme notwendig sind und welche analogen und manuellen Prozesse digitalisiert werden müssen, um die technische Basis für die weitere Umsetzung des angestrebten Online-Verkaufs der Polio-Produkte zu schaffen. Zudem sind weitere Marktrecherchen und Kostenanalysen einzuholen, um die jeweiligen Optionen beim Vertrieb über das Internet voneinander abgrenzen und beurteilen zu können. Es sollten mehrere Business-Case-Szenarios erstellt werden, die eine detaillierte Kostenaufstellung und potenzielle Umsatzszenarien für die zwei genannten Strategieoptionen im Online-Vertrieb (eigener Online-Shop versus Online-Marktplätze) kalkulieren. Das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg steht dabei gerne weiterhin unterstützend zur Seite.
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Die w.n.-Farben GmbH erfuhr mithilfe einer Potenzialanalyse des Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrums Augsburg welche Möglichkeiten hinsichtlich eines B2C-Online-Shops für das Unternehmen und die beteiligten Partner lohnenswert sind. In einem Gespräch mit Mitarbeitenden und der Geschäftsführung wurden zunächst die verschiedenen Möglichkeiten des Einstiegs in den Online-Shop-Bereich und die dafür benötigten Voraussetzungen besprochen. Vor allem die voraussichtlichen Investitionskosten und der Zeitaufwand waren von hoher Relevanz für die Entscheidungsfindung. Auch die hierfür personelle Aufstellung und notwendigen externen Dienstleistungen für den Shop-Betrieb spielten eine wichtige Rolle. Schlussendlich wurde die Option der Beteiligung oder Übernahme eines bestehenden B2C-Online-Shops favorisiert.
Diskutiert wurden folgende Strategieoptionen für die beteiligten Unternehmen:
- Option 1: Errichtung eines eigenen Online-Shops
- Option 2: Vertrieb über eine etablierte Plattform
- Option 3: Mehrheitliche Beteiligung oder Übernahme eines bestehenden Online-Shops
Allgemeine Analyse der strategischen Ausrichtung im B2C-Segment
Grundsätzlich wird das Vorhaben auf Relevanz für das Geschäftsmodell und Umsetzbarkeit hin geprüft. Dabei werden Fragen wie „Wird ein B2C-Online-Shop von der Zielgruppe gewünscht?“, „Sollte eine eigene Marke für den B2C-Online-Shop aufgebaut werden?“ und „Welche Artikeldaten sind bereits digital vorhanden?“ diskutiert. Da jeweils ein B2B-Online-Shop bei den beteiligten Unternehmen besteht, ist die Expertise dahingehend vorhanden. Digitale Artikeldaten gibt es somit bereits ebenfalls. Zusätzlich wird der Verkauf über Fulfillment by Amazon (FBA), betrieben, wobei Amazon die logistische Auftragsabwicklung übernimmt. Im Bereich des B2B-Segments werden die Abnehmer immer weniger, was die vier Unternehmen zu einem gewissen Handlungsdruck und zu dem Ausbau weiterer Geschäftssegmente (z. B. in den B2C-Bereich) führt. Generell ist hierfür eine Zielgruppenanalyse im B2C-Segment notwendig. Zudem ist eine detaillierte Kostenaufstellung für die drei genannten Strategieoptionen erforderlich.
Option 1: Errichtung eines eigenen Online-Shops
Voraussetzungen hierfür sind:
- Hochwertige Produktbilder
- Umfassende Produktbeschreibungen und Anwendungsdefinitionen
- Standardisierung von digitalen Artikeldaten zur Verarbeitung und Pflege im Shopsystem
- Umfassender Contentaufbau für die Suchmaschinenoptimierung (SEO) und redaktioneller Content, um die Zielgruppe zu erreichen und für die Kunden digital sichtbar zu sein
- Logistische Abwicklung
Zunächst erfolgt eine Analyse potentieller Online-Shop-Anbieter und der Kosten für die Errichtung eines eigenen B2C-Online-Shops. Des Weiteren ist für die Ausrichtung des Online-Shops und das entsprechende Marketing eine genaue Zielgruppendefinition notwendig. Artikeldaten sind aufgrund des B2B-Shops und des Verkaufs über Amazon (FBA) schon vorhanden. Allerdings müssen die Kenntnisse im Bereich des E-Commerce, mit Fokus auf das B2C-Segment, stärker ausgebaut werden, wofür ein eigenes Expertenteam notwendig wäre.
Option 2: Vertrieb über eine etablierte Plattform
Voraussetzungen hierfür sind:
- Hochwertige Produktbilder
- Umfassende Produktbeschreibungen und Anwendungsdefinitionen
- Standardisierung von digitalen Artikeldaten zur Verarbeitung und Pflege in den jeweiligen Shopsystemen und ggf. auch auf verschiedenen Plattformen gleichzeitig
Notwendig ist eine Analyse bzw. Recherche, welche B2C-Marktplätze außer Amazon noch in Frage kommen würden. Auch stellt sich die Frage, inwiefern über Amazon mit eigener Marke sichtbar verkauft werden oder ob die grundsätzliche Abwicklung über Amazon (FBA) beibehalten werden soll. Da jedoch bereits erste Erfahrungen mit Amazon bestehen, wären hier voraussichtlich die Investitionskosten niedriger und der Zeitaufwand geringer als bei anderen Online-Shops.
Option 3: Mehrheitliche Beteiligung oder Übernahme eines bestehenden Online-Shops
Voraussetzungen hierfür sind:
- Hochwertige Produktbilder
- Umfassende Produktbeschreibungen und Anwendungsdefinitionen
- Standardisierung von digitalen Artikeldaten zur Verarbeitung und Pflege im Shopsystem
- Umfassender Contentaufbau für die Suchmaschinenoptimierung (SEO) und redaktioneller Content, um die Zielgruppe zu erreichen und für die Kunden digital sichtbar zu sein
- Logistische Abwicklung
Vorrangig ist bei der Option festzustellen, ob der bereits bestehende Online-Shop von der Zielgruppe angenommen wird und weiterhin so verwendet werden kann oder ob Anpassungen vorgenommen werden müssen. Eine Analyse des strategischen Aufbaus des Shops ist hierfür sehr hilfreich. Hierbei muss die bestehende System-/IT-Infrastruktur und die Frontend-Konzeption im Hinblick auf die Wünsche der Zielgruppe überprüft werden. Auch zukünftige technische Umsetzungsprojekte sollten dabei beachtet werden. Ein bestehender Online-Shop bietet den Vorteil einer bereits vorhandenen digitalen Sichtbarkeit und des entsprechenden Contents, auch existiert ein gewisser Bestandskundenstamm. Die Investitionskosten könnten somit geringer ausfallen und auch etwaige Rüstaufwände wären gegebenenfalls minimaler.
Start in die Umsetzung
Nach dem Gespräch und der Auslotung der verschiedenen Möglichkeiten geht es an die konkreten Vorbereitungen für die Umsetzung des geplanten B2C-Onlineshops. Unabhängig von der gewählten Option wird beschlossen, dass ein internes Expertenteam für die E-Commerce-Ausrichtung gebildet werden muss. Auch sind weitere Marktrecherchen und Kostenanalysen einzuholen, um die jeweiligen Optionen voneinander abgrenzen und beurteilen zu können. Aktuell wird der B2C-Shop über die Beteiligung an einem bestehenden Shop weiterentwickelt (Option 3).
Das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg steht dabei gerne weiterhin unterstützend an der Seite der w.n.-Farben GmbH (nun Weidacher & Zeiselmeier Farbenhandel GmbH).
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Mittlere und große Unternehmen, Behörden und öffentliche Träger, Verbünde mehrerer Unternehmen in Gewerbeparks – die Kunden von two-ride sind sehr unterschiedlich, doch alle eint ein Problem: Für die Mitarbeitenden sind zu wenige Parkplätze vorhanden oder oft eine schlechte Anbindung an den ÖPNV. Das führt zu Stress und Ärger für das Personal oder Anwohner:innen in umliegenden Wohngebieten. Hinzu kommen die große Schadstoffbelastung und der erhöhte Treibstoffverbrauch, wenn Autos nur einzeln besetzt werden. Die Lösung: eine unternehmensinterne Plattform für Mitfahrgelegenheiten, auf der sich Mitarbeitende selbst organisieren können. Das spart Kosten für Parkraum sowie Fahrtkosten, steigert die Arbeitgeberattraktivität und reduziert Emissionen sowie Verkehr. Das Start-up two-ride begleitet die Unternehmen von der individuellen Konzeption bis über den Roll-out hinaus.
Hoher Abstimmungsaufwand in Kundenprojekten
Die kundenspezifischen Projekte sind komplex, erfordern zahlreiche Abstimmungen und die Erledigung von Aufgaben wie zum Beispiel das Sammeln von Daten für die Machbarkeitsanalyse. Dabei sind zahlreiche Köpfe involviert. Beispielsweise arbeiten Mobilitäts- und Umweltbeauftragte, die Personalabteilung, das Fuhrparkmanagement und die Standortleitung intern im Projekt zusammen. In der E-Mail-Kommunikation geht schnell mal eine Info unter oder eine Aufgabe gerät in Vergessenheit, was das gesamte Projekt ins Stocken bringt. Two-ride kontaktierte deshalb das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg, um in einer Potenzialanalyse die Prozesse in Kundenprojekten zu digitalisieren und effizienter zu gestalten.
In fünf Online-Workshops arbeiteten Barbara Koch (Mobilitätsmanagerin bei two-ride) und Dr. Bernhard Edmaier (Geschäftsführer bei two-ride) mit dem Mittelstand 4.0-Experten Simon Klose (Fraunhofer IIS) an dieser Fragestellung. Das Projektteam nutzte dazu Methoden wie das Anfertigen von Personas, Value Proposition Models und der MoSCoW-Priorisierung, um die Anforderungen der Kunden und des Start-ups an ein effizientes, digitales Projektmanagement-Tool zu definieren. Eine Marktanalyse schaffte einen Überblick über mögliche Tools und schließlich entschied sich two-ride für einen Anbieter, mit dem das Projekt aktuell durchgeführt wird. Nach der Übermittlung der Anforderungen wurde das Tool spezifiziert und bei two-ride getestet.
Digitale Aufrüstung der Kundenprojekte
In der neuen Software legt Frau Koch künftig die Kundenprojekte an, verteilt Rollen mit unterschiedlichen Bearbeitungsrechten an die Ansprechpartner:innen beim Kunden, stellt einen Projektplan ein und vergibt Aufgaben mit individuellen Deadlines. Auch die gesamte Kommunikation läuft über das Tool, damit Infos nicht untergehen und der gesamte Projektverlauf transparent und nachvollziehbar bleibt. Die Erinnerungsfunktion sendet kurz vor Ablauf einer Frist eine E-Mail an die entsprechende Person. Automatische Reports werden ausgegeben, der Status einzelner Arbeitspakete wird angezeigt und die Prozesse verschlankt.
Das Tool sei nicht nur eine Verbesserung für Frau Koch selbst: „Die Software erleichtert auch unseren Kunden die Arbeit, weil dort der interne Koordinationsaufwand sinkt und das gesamte Projekt effizienter und damit auch schneller abläuft. Das spricht natürlich auch für uns als professionellen Partner für Mobilitätslösungen und bringt uns einen Wettbewerbsvorteil.“ Ein angelegtes Projekt lässt sich für einen neuen Kunden auch duplizieren und einfach adaptieren. So sinkt der Initialaufwand in der Projektanbahnung enorm. Projekte werden dadurch skalierbarer, was das Wachstum des Start-ups vereinfacht.
Künstliche Intelligenz verbessert das Fahrten-Matching
Neben der Digitalisierung der Kundenprojekte arbeitet two-ride auch an einem Data-Analytics-Projekt, um die Vermittlungsrate bei der Suche nach einer Mitfahrgelegenheit zu verbessern. Hier spielen viele Parameter eine Rolle: Welches Zeitfenster haben die Personen? Wieviel Umweg wird in Kauf genommen und welche Wohngebiete liegen dann in der neuen Reichweite? Indem all diese Daten ausgewertet, potenzielle Fahrgemeinschaften ermittelt und auch Alternativen zu den eingegebenen Toleranzen angeboten werden, kann die Vermittlungsrate noch einmal deutlich erhöht werden. Das System vermittelt dann nicht nur effizienter, sondern auch bedarfsgerechter. Auch Dienstreisen lassen sich optimieren: Die Software legt Fahrten zusammen oder berechnet, wann sich ein Shuttle für die nächste Dienstreise zum anderen Standort lohnt. Two-ride steht hier noch am Anfang, fest steht aber schon jetzt, dass sich durch Künstliche Intelligenz künftig noch viele weitere Potenziale heben lassen.
Potenzialanalyse – auch was für Sie?
Bei einer Potenzialanalyse besuchen Fachleute aus dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg Ihr Unternehmen und entwickeln gemeinsam mit Ihnen individuelle Lösungsvorschläge für den ersten Schritt in die Digitalisierung. Inspirieren Sie mit Ihrer Geschichte andere Unternehmen, die ähnliche Herausforderungen meistern wollen.
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In mehreren Online-Workshops arbeitete two-ride und das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum zusammen. Fraunhofer IGCV © Fraunhofer IGCV
Die kptec service GmbH fand mithilfe einer Potenzialanalyse der Mittelstand 4.0-Kompetenzzentren Augsburg und Stuttgart heraus, mit welcher ihrer Digitalisierungsideen sich der Start lohnt. In einer Werksführung und Interviews mit Mitarbeitenden und der Geschäftsführung wurden zunächst mehrere Ansatzpunkte identifiziert. Neben einer Auftragsverfolgung zur Benachrichtigung der Kunden und einer Statusmeldung im Prüfbereich lohnen sich erste Schritte vor allem in der Demontage.
Herausforderungen in der Demontage und Angebotserstellung
Wird eine fehlerhafte Spindel an kptec service GmbH geliefert, muss diese erst einmal demontiert und der Ausfallgrund für den Fehler gefunden werden. Es wird ein Demontageprotokoll verfasst und auf Basis dessen ein detailliertes Angebot kalkuliert. Nach der Angebotserstellung und der Freigabe durch den Kunden wird die Spindel instandgesetzt, geprüft und dem Kunden wieder zurückgesendet.
In einem Workshop mit den Mitarbeitenden aus der Fertigung, Logistik und strategischem Einkauf identifizierten die Mittelstand 4.0-Expert:innen Jessica Mack (Fraunhofer IAO) und Klaus Fink (Fraunhofer IGCV) gleich mehrere Herausforderungen: Die Fehlerbilder werden bislang nicht vollständig digital dokumentiert. Gleichzeitig ist das benötigte Wissen ungleichmäßig auf die Mitarbeitenden verteilt. Je nachdem ob oder wie häufig ein:e Mitarbeiter:in in der Demontage mit einem bestimmten Fehlerbild zu tun hat, kann es eigenständig gelöst oder die Rücksprache mit Kolleg:innen benötigt werden. Spezialfälle brauchen daher oft aufwändigere Abstimmungen und führen so zu einem Zeitverlust.
Aufgrund der Varianz existiert bislang keine umfassende Datenbank, in der Fehlerbilder und Lösungsansätze einem Spindelhersteller und Produkttyp zugeordnet werden können. In einer Wissensdatenbank könnten künftig alle Fehlerbilder und deren Lösungsweg, Kundendaten oder Produktspezifika gezielt gesucht und so schneller und personenunabhängig eine passende Lösung gefunden werden.
Ein weiterer Ansatzpunkt ist das Demontageprotokoll. Dieses wird aktuell handschriftlich erstellt. Ein schlecht lesbares Protokoll birgt ein Fehlerpotenzial oder macht weitere Abstimmungen zwischen Montage und strategischem Einkauf nötig. Im Idealfall würde das Protokoll direkt digital erfasst, um hier Zeit zu sparen und Fehler zu vermeiden.
Ein Sprachassistent automatisiert die Dokumentation
In anschließenden Workshops mit der Geschäftsführung wurden die identifizierten Herausforderungen und passende Lösungen diskutiert und priorisiert. Eine Software soll künftig zum Wissensmanagement und für die Dokumentation eingesetzt werden sowie gleichzeitig als digitale Basis für die Angebotsabteilung dienen. Die Eingabe am Werkstatt-Arbeitsplatz erfolgt dann über eine intelligente Sprachsteuerung, die mithilfe Künstlicher Intelligenz die Spracheingaben der Mitarbeitenden automatisch in die richtigen Kategorien in der Datenbank einsortiert. Für die Entwicklung des Systems wird das aktuelle händische Formular des Demontageprotokolls als Basis verwendet, um die benötigten Eingabefelder der Software zu definieren.
Im nächsten Schritt muss der Sprachassistent dann auf wichtige Stichworte und die spezielle Fachsprache im Spindel-Reparaturservice trainiert werden. Das Ziel: Später sollen die Mitarbeitenden einfach während der Demontage die Fragen des Sprachassistenten mündlich beantworten, der wiederum die Infos direkt am richtigen Ort abspeichert.
Dazu soll an jedem Arbeitsplatz ein Tablet mit integriertem Mikrofon montiert werden. Die Steuerung mittels Sprache kommt dem Wunsch der Mitarbeitenden entgegen, sich nicht in aufwändige Software einarbeiten oder Eingaben über den zentralen PC in der Werkstatt tätigen zu müssen.
Ist die Datenbank später einmal gefüllt, können Mitarbeitende aus der Werkstatt und der Angebotserstellung Fehlerbilder, Produkte oder alte Kundendaten – ebenfalls über die Sprachfunktion – direkt abrufen. Abstimmungs- und Suchzeiten werden reduziert, das Reparieren wird deutlich vereinfacht.
Start in die Umsetzung
Nach der Konzeption geht es an die konkreten Vorbereitungen für die Software und die Anbietersuche für den KI-basierten Sprachassistenten. Das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Stuttgart unterstützt die kptec service GmbH bei den nächsten Schritten der Umsetzung. Für das Einlernen der wichtigen Begriffe sind auch wieder die Mitarbeitenden gefragt. Nur wenn das System buchstäblich deren Sprache spricht, kann später nebenbei und reibungslos damit gearbeitet werden.
Potenzialanalyse – auch was für Sie?
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An den Arbeitsplätzen der Demontage sollen die Tablets mit Sprachassistent eingesetzt werden. kptec service © kptec service
In Workshops mit den Mitarbeitenden der Werkstatt wurden relevante Ansatzpunkte identifiziert. Fraunhofer IGCV © Fraunhofer IGCV
Die Oberflächenveredelung ist vor allem für die Widerstandsfähigkeit von Bauteilen und neue Materialeigenschaften relevant. Verchromte Oberflächen verhindern das Anhaften von bestimmten Materialien, was zum Beispiel beim Spritzguss in der Kunststofffertigung eine Rolle spielt. Die Aufträge sind also sehr unterschiedlich: kleine Bauteile in hoher Stückzahl für den Werkzeug- und Maschinenbau, große Schnecken für Spritzgussanlagen oder Teile für die Luftfahrt mit besonders strengen Dokumentationsvorgaben. Da es sich bei der Verchromung meist um den letzten Fertigungsschritt handelt, werden die Aufträge von den Kunden oft kurzfristig und mit zeitigem Fertigstellungswunsch an Betz-Chrom gegeben. Beides zusammen führt zu einer hohen Komplexität in der Auftragsabwicklung.
Auftragsdauer, Materialkosten und Fertigungsaufwand: schwer messbare Größen in der Produktion
Die große Varianz der Aufträge bedeutet für die Fertigung, dass die Produkte mit stark variierendem Energie- und Materialaufwand sowie Maschinen- bzw. Badbelegung bearbeitet werden. Bislang fehlen konkrete Daten zu den verschiedenen Auftragskategorien und für die Kalkulation. Herstellungskosten sowie Auftragsdauer werden auf Erfahrungsbasis geschätzt und in die Produktion eingelastet. Um Kosten und Dauer konkret und belastbar bestimmen zu können, wird mehr Transparenz über die realen Abläufe benötigt.
Mehr Transparenz durch BDE
Betz-Chrom plant daher die Einführung eines BDE-Systems, mit dem künftig alle Aufträge und ihre einzelnen Bearbeitungsschritte digital genau erfasst und ausgewertet werden. Später wird die Produktionsplanung so einfacher und die Preisgestaltung genauer. In Interviews mit Mitarbeitenden, einer Prozessanalyse auf dem Shopfloor und Workshops mit der Geschäftsführung identifizierten die Mittelstand 4.0-Experten Florian Rothmeyer (Technische Universität München) und Lukas Bank (Fraunhofer IGCV) die unternehmens- und branchenindividuellen Anforderungen an das System.
Besonderheiten bei Betz-Chrom: Energie, Dokumentation und Maschinenanbindung
Bei der Verchromung spielt der Energieverbrauch eine wichtige Rolle in der Fertigung. Im Chrombad können sich mehrere Bauteile unterschiedlicher Aufträge gleichzeitig befinden, was die Messung der Energiekosten pro Teil erschwert. Eine Lösung dafür sollte im BDE-System integriert werden, weil es sich hier um einen relevanten Kostenfaktor handelt und dieser damit für die Preisgestaltung relevant ist. Auch eine genaue Dokumentation der Aufträge soll über das BDE-System erfolgen und auftragsspezifisch abgespeichert werden. Insbesondere für Kunden aus der Luftfahrt ist das ein Muss. Für solche Produkte könnte ein BDE-System auch weitere Funktionen übernehmen, wie automatisierte Hinweise und Arbeitsanweisungen oder die Anzeige zeitkritischer Fristen.
Ein weiterer Punkt ist die Anbindung des Systems an den Maschinenpark – sowohl an modernere Maschinen mit entsprechenden Schnittstellen, als auch an ältere Bestandsmaschinen durch Nachrüsten oder über manuelle Eingaben. Für die direkte Anbindung wurden alle Schnittstellentypen aufgenommen. Außerdem wurden alle Maschinen und Fertigungsschritte erfasst, die manuelle Eingaben erforderlich machen. Sobald Werte manuell eingegeben werden müssen, spielt auch die passende Hardware eine wichtige Rolle. Mitarbeitende in der Verchromung tragen zum Beispiel Handschuhe, weshalb Touchbildschirme eher ungeeignet wären.
Ein individuelles Lastenheft für die Anbieterauswahl
Mit dem gemeinsam erstellten Lastenheft, das neben den herkömmlichen Anforderungen an BDE-Systeme auch alle besonderen Bedarfe des Unternehmens adressiert, kann sich das Team um Innovationsmanagerin Hannah Betz und Fertigungsleiter Mohammad Farahani nun auf die Anbietersuche begeben. „Nachdem wir zuerst nur eine vage Vorstellung von einem passenden BDE-System hatten, sind wir jetzt einen großen Schritt weitergekommen“, so Hannah Betz. Im aktuellen Projekt unterstützt das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg bei der Vorauswahl passender Anbieter. Auch die Frage, wie die Aufträge an jeder Station vom System identifiziert werden, ist noch offen. Ob hier Barcode, RFID oder eine andere Auto-ID-Technologie zum Einsatz kommen soll, wird Teil der Auswahlgespräche sein.
Potenzialanalyse – auch was für Sie?
Bei einer Potenzialanalyse besuchen Fachleute aus dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg Ihr Unternehmen und entwickeln gemeinsam mit Ihnen individuelle Lösungsvorschläge für den ersten Schritt in die Digitalisierung. Inspirieren Sie mit Ihrer Geschichte andere Unternehmen, die ähnliche Herausforderungen meistern wollen.
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Ein Mitarbeiter von Betz-Chrom bedient ein Chrombad, in dem Teile für die Luftfahrtindustrie veredelt werden. Betz-Chrom GmbH © Betz-Chrom GmbH
Zum Abschluss der Potenzialanalyse überreichten die Mittelstand 4.0-Experten Florian Rothmeyer und Lukas Bank Innovationsmanagerin Hannah Betz das Lastenheft für ein BDE-System. fml TUM © fml TUM