Alexander Rettinger, Director Digital Transformation bei SIGEL, weiß, dass Formulare auf Papier nicht die Zukunft für effiziente Prozesse in Unternehmen und Behörden sind. Banken und Ämter sowie Unternehmen, die früher Briefpapier oder Rechnungsvordrucke mit Firmenlogo drucken ließen, steigen vermehrt auf digitale Prozesse um. Um auch zukünftig den Marktanforderungen zu entsprechen, erweiterte die Firma ihr analoges Produktangebot um ein digitales Leistungsangebot. Bei der innovativen Lösung handelt es sich um eine E-Procurement-Software, die den Beschaffungsprozess vereinfacht und ihren Kunden einen Full-Service bietet. Mit dieser Software erhalten Kunden ihren eigenen Closed-Shop für die Konfiguration und Bestellung firmenspezifischer C-Artikel. SIGEL übernimmt den vollständigen Prozess, von der Bestellung, über die Produktion und Einlagerung bis zum Versand. Durch standardisierte Schnittstellen können verschiedene Lieferanten an den Shop angebunden werden, sodass auf der individuellen Print-on-Demand-Plattform neben Lagerware auch eine Vielzahl an Print-on-Demand Produkten bestellt werden kann – natürlich auch von SIGEL selbst.
Auch wenn das Unternehmen hier schon recht weit ist, sieht Herr Rettinger in Sachen Digitalisierung weiteres Potenzial für das Unternehmen und wandte sich deshalb an das Mittelstand-Digital Zentrum Augsburg. Im Rahmen einer Potenzialanalyse führten die Mittelstand-Digital Expertinnen Hannah Wangemann und Lara Schmidt vom Fraunhofer IIS sowie Annemarie Raber vom Fraunhofer IGCV eine Reifegradmessung im Unternehmen durch. Hier wurde untersucht, wie weit SIGEL in Sachen Digitalisierung ist, ob passende Ziele gewählt wurden und welche Maßnahmen in den nächsten Monaten sinnvoll wären. Dafür wurden Vor-Ort-Besuche, Workshops und Online-Interviews unter anderem mit Herrn Rettinger, der Geschäftsführung, Marketing- und Business-Process-Manager:innen durchgeführt.
Digitale Reifegradmessung für eine zielgerichtete Weiterentwicklung
Das Ergebnis: Das Unternehmen wurde – auch im Vergleich mit anderen kleinen und mittleren Unternehmen – als überdurchschnittlich bewertet. Einerseits, da trotz eines nicht-digitalen Produkts dennoch ein digitales SaaS-Geschäftsmodell erfolgreich auf den Weg gebracht wurde. Andererseits, da intern eine strukturierte IT-Landschaft geschaffen wurde, die ein gutes Daten- sowie Zugriffsmanagement umfasst. Außerdem liegt eine ausführliche Digitalisierungsstrategie vor, die fest in der Unternehmensstrategie verankert ist und zum Beispiel Cloud-First als Ansatz verfolgt.
Dennoch wurden durch die Analyse einige Potenziale aufgedeckt und Handlungsempfehlungen in verschiedenen Bereichen, wie der Produktion, dem Produktangebot oder den Unternehmensprozessen abgeleitet und SIGEL mit auf den Weg gegeben. Zwei davon wurden im Anschluss aufgegriffen und in einem weiteren Schritt in zwei Projekten intensiver verfolgt. Der erste Bereich betrifft die Prognosen von Auftragseingängen: Die Nachfrage nach Druckprodukten unterliegt oft starken Schwankungen, beispielsweise in der Bestellung von Vordrucken für Banken und Versicherungen. Hier soll anhand der vorhandenen Datenlage geprüft werden, ob die Daten ausreichen, um dahingehend Prognosen zu stellen, um wiederum die Produktion besser planbar zu machen und die Auftragsabwicklung zu unterstützen.
Der zweite Bereich betrifft das Roadmapping von Digitalisierungsprojekten sowie das Projektmanagement. Knappe Ressourcen in Verbindung mit vielen Projektideen erfordern eine stärkere Priorisierung und Planung von Projekten, wozu im Rahmen des Projekts ein Workshop durchgeführt wurde. Hier wurden zunächst alle laufenden Projekte begutachtet und überprüft, ob diese auf die Strategie des Unternehmens einzahlen. Wo befinden sich ggf. Lücken, wo sollte nachjustiert werden? Insbesondere das übergreifende Projektmanagement sollte besser strukturiert werden. Dafür wurde eine auf das Unternehmen zugeschnittene Tool-Box entwickelt, in dem die gesamte Projektlandschaft inklusive Abhängigkeiten zwischen den Projekten, zeitlicher Reihenfolge, Ressourcen (verfügbare Mitarbeitende, Budget) und Priorität dargestellt werden kann. Die Projekte können außerdem von den Projektverantwortlichen diskutiert und direkt mit einem der Tools bewertet werden – um so schließlich eine Roadmap zu entwickeln, die die Strategie verfolgt, Ressourcen gezielter einzusetzen und strukturierte Planung der Projekte erlaubt. Die Empfehlung der Expertinnen: Erst sollte die Produktstrategie stehen, dann die Digitalisierungsstrategie daran angeglichen werden. Wo ist Invest sinnvoll? Was lohnt sich wann anzugehen? Welche Projekte folgen daraus? Mit den zur Verfügung gestellten Tools können dann die laufenden Projekte neu aufgestellt werden.
Wie geht es weiter?
Während das Team um Alexander Rettinger nun an der Roadmap und Projektaufstellung feilt, steht auch auf der Agenda, die Mitarbeitenden auf ein digitaleres Geschäft vorzubereiten sowie digitale Kompetenzen und ein agiles Mindset zu fördern. Gerade weil die Digitalisierung einem schnellen Wandel unterliegt, können sich auch Projekte immer wieder in ihren Zielstellungen oder der Verfügbarkeit von Ressourcen ändern. Damit hier ein unternehmensinterner Lernprozess stattfinden kann und Projekte künftig agiler gehandhabt werden können, sollen zeitnah entsprechende Angebote organisiert werden.
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Das Projektteam bei einem Workshop © SIGEL GmbH
Das Unternehmen pro-beam fertigt Bauteile vor allem für die Luft- und Raumfahrt oder Medizintechnik. Die Anforderungen an die Qualität sind entsprechend hoch. Bislang erfolgt die Qualitätssicherung manuell, unter anderem durch eine Sichtprüfung durch Mitarbeitende. Eine automatisierte Prüfung könnte die Mitarbeitenden entlasten. Die dafür benötigte elektronenoptische Aufnahmemöglichkeit (ähnlich eines Mikroskops, nur dass die Bildaufnahme hier mithilfe eines Elektronenstrahls erfolgt) ist bereits vorhanden und wird bei der Justage des Elektronenstrahls genutzt. In einer Potenzialanalyse mit dem Mittelstand-Digital Zentrum Augsburg wurde dieser Use Case als vielversprechend für die Anwendung eines KI-Modells identifiziert. Im anschließenden Projekt mit dem Zentrum ging es an die Umsetzung eines Proof of Concept und die damit verbundenen zentralen Fragestellungen: Sind die Bilddaten für den Einsatz eines KI-Tools geeignet? Wie gut kann das Modell Fehler erkennen? Und lässt sich der Use Case auf andere Bauteilgruppen übertragen?
Welcher Use Case eignet sich für einen schnellen Proof of Concept?
Für einen ersten Workshop besuchten die Mittelstand-Digital Experten Mario Luber vom Fraunhofer IGCV und Christopher Sobel vom Fraunhofer IIS das Team von Sachin Patel, Head of R&D Beam bei pro-beam. Zunächst ging es darum, einen passenden Use Case auszuwählen und zu konkretisieren. Bilder sind nicht die einzigen Daten, mit denen das Unternehmen bereits arbeitet oder die in Frage kommen. Auch Sensordaten könnten beispielsweise für eine automatisierte Qualitätsprüfung oder eine automatisierte Zustandsüberwachung der Maschine und deren Komponenten wie Verschleißteile, z. B. die Kathode, genutzt werden. Die Daten sind dafür zwar größtenteils bereits vorhanden, müssten allerdings erst noch umfassend gelabelt, d. h. um Zustandsinformationen erweitert werden. Die Auswahl fiel auf die bildbasierte Qualitätsprüfung, da hier der größte Nutzen (Sicherstellung einer hohen Qualität bei gleichzeitiger Zeitersparnis durch weniger manuelle Tätigkeiten sowie die Möglichkeit einer Prüfung im Vakuum-Bauraum) und eine schnelle Umsetzung eines Proof of Concept (Vorhandensein der Ausstattung für die Bilderzeugung und eine schnelle Test-Datenerfassung) in Aussicht standen.
Obwohl die elektronenoptische Bildaufnahme bereits für die Positionierung und Erkennung der zu schweißenden Fuge im Einsatz ist, wird diese bisher nicht genutzt, um Bilder der Schweißnaht aufzunehmen und zu speichern. Daher musste im ersten Schritt in die Maschinensteuerung integriert werden, dass Bilder nach dem Schweißvorgang aufgenommen und in einer Datenbank mit Zeitstempel und Auftragsnummer abgespeichert werden. Danach startete die Phase der Trainings- und Testdatensammlung. Innerhalb von zwei Monaten konnten 135 Bilder baugleicher Bauteile für das Training des KI-Modells gesammelt werden. Da allerdings kein Fehler dabei war, mussten für den anschließenden Test der KI-Modelle noch zusätzlich synthetische Fehlerbilder, die möglichst realistisch sind, erzeugt werden. Diese künstliche Erweiterung des Trainingsdatensatzes wird auch Data Augmentation (Datenerweiterung) genannt.
Test unterschiedlicher KI-Verfahren
Im Anschluss ging es an die Datenauswertung der Trainingsdaten mithilfe von drei verschiedenen KI-Verfahren: Autoencoder, PADIM und EfficientAD. Der Fokus lag auf der Anomalie-Erkennung, nicht auf der Klassifikation des Fehlerbilds. Bei der Anomalie-Erkennung wird das Modell mit Bildern von Bauteilen trainiert, die keine Fehler aufweisen (i.O.). Bei einer Klassifikation werden hingegen auch Fehlerbilder im Training verwendet.
Mithilfe der Trainingsdaten wurde das KI-Modell trainiert und im Anschluss auf den Testdatensatz angewendet. Durch Bewertung der KI-ermittelten Prüf-Ergebnisse anhand von Testdaten ließen sich die Modelle hinsichtlich ihrer Genauigkeit (Accuracy) im Detektieren von Anomalien bewerten. Das Ziel neben einem hohen Accuracy-Wert war außerdem, die Rate von falsch positiven – sprich fehlerhaften Bauteilen, die fälschlich als i.O. erkannt werden – möglichst gering zu halten. Es zeigte sich: Während der Autoencoder in diesem Fall kein geeignetes Verfahren darstellte, da er die Anomalien nicht ausreichend erkennen konnte, erwiesen sich die anderen beiden, vor allem EfficientAD, im Rahmen des Proof of Concept als zuverlässig, um Bilder mit Fehlern zu identifizieren. Die Werte zeigten außerdem, dass die 135 Bildaufnahmen ausreichend für ein valides Training mit anschließendem Test der KI-Verfahren waren.
Schließlich lässt sich festhalten: KI eignet sich für die automatisierte bildbasierte Qualitätsprüfung und kann den Aufwand einer manuellen Sichtprüfung reduzieren. Nach Überführung in den produktiven Einsatz müssen Mitarbeitende künftig nur noch Bauteile mit unsicherem Anomaliewert manuell prüfen.
Übertragbarkeit auf andere Anwendungsfälle
Das KI-Tool ließe sich damit erfolgreich auf eine Großserie anwenden. Im nächsten Schritt musste das Modell mit echten Fehlerbildern getestet werden, um valide Ergebnisse sicherzustellen. Hierzu arbeitet pro-beam aktuell in einem Projekt mit Christopher Sobel aus dem Mittelstand-Digital Zentrum Augsburg zusammen. Danach stellt sich die Frage der Übertragbarkeit auf andere Bauteile, insbesondere auf Kleinserien und „Exoten“, für die kein spezifisches vorheriges Training möglich ist. Hier muss also getestet werden, wie zuverlässig durch das bereits trainierte KI-Modell auch dort Anomalien erkannt werden können. Außerdem steht auf dem Plan, die Mitarbeitenden von pro-beam darin zu schulen, die KI-Verfahren selbst anzuwenden und beispielsweise Bilddaten entsprechend vorzubereiten, um künftig in möglichst vielen Bereichen selbstständig ähnliche KI-Tools einsetzen zu können.
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Firmenstandort in Gilching © pro-beam GmbH & Co. KGaA
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
Herausforderung: Wie kann die Digitalisierung bei Auftrags- und Lagerverwaltung unterstützen?
Das Lager des Unternehmens Willi Roth GmbH ist klar strukturiert. Abhängig von der Häufigkeit des Bedarfs sind die über 5.000 Artikel griffbereit in der Nähe der Reparaturstätten gelagert. Bislang gibt es jedoch keine digitale Verwaltung der Lagerbestände, was dazu führen kann, dass die Stückzahlen und der Wert des Umlaufvermögens weitestgehend unbekannt bleiben. Des Weiteren werden Serviceprozesse, Ad-hoc-Bestellungen, das Dokumentenmanagement und andere Prozesse nicht digital durchgeführt, da viele Arbeitsabläufe für eine reine digitale Arbeitsweise nicht vorbereitet sind. Aufgrund dieser Faktoren können kleinere Reparaturaufträge auch etwas länger dauern, was zu Unzufriedenheit bei den Kunden führen kann. Dies zeigt sich auch daran, dass telefonische Sofortauskünfte bzgl. des entsprechenden Auftragsstatus nur relativ zeitaufwändig erteilt werden können.
Möglichkeiten der Digitalisierung: Nutzung der Möglichkeiten des ERP-Systems für verbesserte Kundenauftrags- und Lagerbestandsverwaltung sowie automatische Bestellungen und elektronische Rechnungen
Durch die Nutzung des bestehenden ERP-Systems könnte die Kundenauftragsverwaltung für Kleingerätereparaturen weitestgehend digitalisiert werden. Somit lassen sich Aussagen zu offenen, laufenden bzw. fertigen Kundenaufträgen leichter treffen. Darüber hinaus können bereits digitale erfasste Auftragspositionen sofort in Rechnungsbelege umgewandelt werden, so dass die Wartezeit der Kunden bei Direktabholungen deutlich reduziert werden kann.
Ein weiterer Ansatzpunkt zur Verbesserung ist die Digitalisierung der Lagerbestandsverwaltung sowie die Durchführung von Inventuren. Im Zuge dessen könnte ein einheitliches Format zur Beschriftung von Lagerplätzen und Lagerorten und die Dokumentation der verfügbaren Artikel entwickelt werden. Ebenso kann die Durchführung der Inventur verbessert werden, indem ein Vorgehensmodell entwickelt und die Dokumentation im ERP-System eingeführt wird.
Auch in der direkten Verbuchung von Wareneingängen durch den Abgleich von Bestellungen aus B2B-Bestellportalen können Verbesserungen erreicht werden. Es lassen sich korrekte Lagerbestände im ERP-System ermitteln, welche die Voraussetzung für automatische Bestellvorschläge auf Basis von Mindestlagerbeständen darstellen. Des Weiteren können Wareneingänge regelmäßig in die jeweiligen Lagerorte verbucht werden. Um niedrige Lagerbestände zu erkennen und automatische Nachbestellungen auszulösen, kann eine automatische Generierung von Bestellvorschlägen und eine Auslösung der Bestellungen direkt aus dem ERP-System entwickelt werden. Damit lassen sich sinkende Bestände zu einzelnen Lagerartikeln erkennen sowie die Unterstützung der manuellen Inventuren in Echtzeit durchführen. Manuelle Nachbestellungen in B2B-Online-Shops wären durch diese Verbesserung nicht mehr notwendig, da die Positionen aus der Bestellvorschlagsliste automatisch in Bestellungen übernommen werden können, die direkt aus dem ERP-System ausgelöst werden.
Zuletzt könnte die Bearbeitung von Rechnungen verbessert werden, indem die Ausgangsrechnungen elektronisch versendet werden und der Prozess auf die XRechnung ausgerichtet wird. Dies führt zu einem kostengünstigeren und schnelleren Versand der Rechnungen an Endkunden, insbesondere für kommunale Verwaltungen. Die Implementierung der XRechnung würde somit bereits die Anforderungen öffentlicher Einrichtungen, die ab dem Jahr 2020 gelten, bereits umsetzen.
Ausblick: Welches Digitalisierungsprojekt kann als erstes umgesetzt werden?
Insgesamt hat das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg in gemeinsamen Workshops und vor-Ort-Terminen zahlreiche Ansatzpunkte und Empfehlungen identifiziert, die vom Unternehmen umgesetzt werden können. Grundsätzlich soll eine Nachbesprechung der Handlungsempfehlungen via Telefon- oder Webkonferenz als auch durch einen Besuch beim Kompetenzzentrum selbst durchgeführt werden. In den ersten Schritten soll zunächst die Priorität aller Handlungsempfehlungen bestimmt und einzelne Teilschritte bzw. ganze Aspekte ausgewählt werden. Die weitere Vorgehensweise sollte hinsichtlich Zeithorizont und technischer Machbarkeit evaluiert werden.
Update: Eine SMS an den Kunden „Ihre Maschine ist repariert und abholbereit“
Im Rahmen der Potenzialanalyse konnte sich das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg ein klares Bild von den Prozessen machen und dem Unternehmen die oben genannten Digitalisierungsmöglichkeiten mit den dafür notwendigen Umsetzungsschritten aufzeigen. Die Firma Willi Roth GmbH priorisierte bei sich im Hause die Handlungsoptionen und entschied sich dafür, zusammen mit dem Kompetenzzentrum in einem Umsetzungsprojekt die Kundenauftragsverwaltung für Kleingerätereparaturen (so weit wie möglich) zu digitalisieren. Das Ziel war es, nach Abschluss einen sofortigen, umfassenden und transparenten Überblick zu allen Kundenaufträgen zu erhalten.
Dafür mussten folgende Mindestvoraussetzungen bei dem Unternehmen erfüllt sein: ein PC-Arbeitsplatz mit ERP-System und Laserdrucker, Sichtfolien und lösbare PE-Kabelbinder, ein IT-Experte vor Ort zur Umsetzung der organisatorischen und technischen Anforderungen und die Bereitschaft aller Beteiligten, die Software für den digitalen Geschäftsprozess ab dem Zeitpunkt der erfolgreichen Einführung zu nutzen.
Das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg hat im ersten Schritt den Ist-Prozess für die Abwicklung von Kundenaufträgen erfasst und den zugehörigen Soll-Prozess modelliert. Daraufhin wurde die Machbarkeit im ERP-System geprüft und modelliert sowie mögliche Testszenarien zur Prüfung der Funktionalität definiert (z. B. Telefonnachfrage, Nachfrage per E-Mail). Nach der erfolgreichen Simulation und dem Test echter Kundenaufträge im ERP-System, konnte der Firma Willi Roth GmbH ein Prototyp übergeben werden, bei dem beispielsweise der Kunde per SMS informiert wird, dass sein Reparaturauftrag fertig ausgeführt ist bzw. seine reparierte Maschine abholbereit ist. Somit sind Kunden zukünftig sofort und direkt informiert, was den Status quo ihrer Reparaturaufträge betrifft. Auch einfache Rückfragen zu erforderlichen Reparaturschritten lassen sich einfach per SMS versenden, so dass langwierige Telefonate reduziert werden können.
Mehrwert der Digitalisierung:
Unternehmensprofil: Die Willi Roth GmbH mit Sitz in Marktredwitz in Oberfranken wird von Michaela, Willi und Tobias Roth geführt. Das mittelständische Unternehmen ist ein Landmaschinenhändler und ist in den Bereichen Landtechnik und Motorgeräte tätig. Sie kaufen oder verkaufen Gerätschaften für die Land- und Forstwirtschaft sowie für die Anlagenpflege. Zum Leistungsspektrum gehört auch die Durchführung von Wartungen und Reparaturen an diesen Geräten. Potenzialanalyse – auch was für Sie? Bei einer Potenzialanalyse besuchen Fachleute aus dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum 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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Per SMS wird der Kunde künftig informiert, wenn sein Reparaturauftrag fertig ist. © ibi research
Den Trend zu Craftbier und Limonaden hat Euroglas genutzt und eine 0,33-Liter-Flasche entwickelt, die liebevoll die „kleine Halbe“ genannt wird. Die Flasche wurde auch für ihre Mehrwegfähigkeit ausgezeichnet. Um solche Produkte zu realisieren, arbeitet das Familienunternehmen aus dem Allgäu europaweit mit Glasherstellern zusammen. So kann der Großhändler leere Flaschen, Gläser und Verschlüsse in vielen Varianten liefern und auf Kundenwunsch auch individuelle Glasflaschen und Verpackungsgläser fertigen.
Herausforderung: die richtigen Prozesse digitalisieren
Um effizienter zu werden, möchte die Euroglas Verpackungsgesellschaft mbH so viele Prozesse wie möglich digitalisieren. Das Unternehmen hat bereits eine grundlegende digitale Struktur geschaffen: Im Einsatz ist ein Warenwirtschaftssystem, das Wareneingang und -ausgang abbildet. Hier wickeln die Mitarbeiter Aufträge ab und steuern Lieferanten und Abnehmer. Daran ist ein Dokumentenmanagement angebunden, das bald durch eine Applikation erweitert werden soll, die zum Beispiel Rechnungsbelege archiviert. Das Ziel: weg vom Papier hin zu einer revisionssicheren Lösung für Dokumente.
Auch ein Webshop ist bereits aufgebaut. Er bietet eine Übersicht zu Produkten und die Möglichkeit, diese auf einer Merkliste zu speichern, um gezielt Anfragen zu stellen. Aber man kann noch keine Produkte bestellen. Hier ist die Frage, ob die Kunden überhaupt daran interessiert sind. Die österreichische Niederlassung hat zum Beispiel einen Stamm von vielen kleinen Kunden, oft Privatleute und Weinbauern, die sich wenig mit IT beschäftigen. Die rufen lieber an – so die aktuelle Einschätzung.
Laut dem Geschäftsführer Christoph Jäckle sind die ersten Schritte Richtung Digitalisierung auch ein Grund für starke Umsatzsteigerungen in den letzten Jahren. Er hat vor Kurzem begonnen, die Geschäftsprozesse in Diagrammen zu modellieren, um Ansatzpunkte für die nächsten Digitalisierungsprojekte zu identifizieren. Das ist aber sehr zeitintensiv und ihm fehlt eine Einschätzung von außen, wie es weitergehen und mit was gestartet werden soll.
Die Potenzialanalyse vom Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg spezifizierte die Ausgestaltung der Applikationen für das Warenwirtschaftssystem und schlug eine Kundenbefragung zum Thema Bestellen über den Webshop vor. Eine gute Möglichkeit, um alle Themen erst einmal ausführlicher auf ihre Potenziale für Euroglas zu untersuchen, ist die Ausschreibung einer Studienarbeit oder für einen Werkstudenten.
So funktioniert‘s:
Ein Student oder eine Studentin ist für einen bestimmten Zeitraum im Unternehmen, arbeitet sich intensiv in Themen ein und verfasst eine Abschlussarbeit. Das kann zum Beispiel eine Arbeit über ein Digitalisierungskonzept für das Unternehmen inklusive Handlungsroadmap und Zeitplan sein. Als erste Aufgabenstellung eignet sich, die Prozesse im Unternehmen zu erfassen und Ansatzpunkte zu finden. Dazu gehört die Fortführung der Prozessmodellierung, die Herr Jäckle kürzlich begonnen hat.
Auch die Kundenbefragung zum Webshop kann von Studierenden methodisch und zielgerichtet entwickelt und durchgeführt werden. Sind die Kunden bereit, digital im Onlineshop zu bestellen? Die Ergebnisse sind wichtig, um Aufwand und Nutzen abschätzen zu können. Am Ende steht dann ein Konzept, das den Kundenwünschen entspricht und dem Betrieb, als auch den Kunden einen Mehrwert bietet. Ein weiteres Thema ist die Evaluation der angedachten Dokumentenmanagement-Applikation. Eine Studienarbeit kann prüfen, ob sich weitere Prozesse vereinfachen lassen und welche Funktionen in der Software dafür nötig sind.
Vorgehen: Stelle ausschreiben und den richtigen Bewerber finden
Euroglas schreibt eine Praktikantenstelle über ein halbes Jahr aus und bietet die Möglichkeit an, eine Abschlussarbeit zu verfassen. Während dieser Zeit stellt das Unternehmen einen Arbeitsplatz bereit und informiert die Mitarbeiter über die neue Form der Zusammenarbeit. Auch die Vergütung oder eine Erfolgsprämie müssen organisiert werden. Über die Forschungspartner unterstützt das Kompetenzzentrum bei der Ausschreibung der Stelle an den umliegenden Hochschulen und bei den Bewerbungsgesprächen.
Ausblick: Potenziale identifizieren für die nahe und ferne Zukunft
Die Potenzialanalyse hat für Christoph Jäckle damit den Nerv getroffen: „Für uns war es immer wichtig, unseren Stand zu kennen, und zu sehen, welche Möglichkeiten wir haben. Jedoch fehlen uns oft Know-how und Manpower. Da ist die Beteiligung eines Werkstudenten interessant – auch, weil ich mir damit junge Leute reinhole, die von der Uni kommen und am Puls der Zeit sind.“ Neben der Recruiting-Möglichkeit hat eine Studienarbeit auch den Vorteil, dass jemand ins Haus kommt, der sich für eine gewisse Periode in Vollzeit intensiv in Themen einarbeitet, ohne zu fest im Tagesgeschäft eingebunden zu sein. Nach dem Studium können diese für den Absolventen dann zur Hauptaufgabe im beruflichen Einstieg bei Euroglas werden.
Update: Roadmap fertiggestellt, Prozess-Optimierung auf dem Weg
Die durch die Studienarbeit erstellte Roadmap ist die Basis für weitere Arbeiten in Richtung digitaler Transformation bei Euroglas. Sie beschreibt, welche digitalen Technologien und Dienstleistungen speziell für Euroglas relevant sein können, auf welchem Stand diese jeweils sind und welche den größten Nutzen bringen können. Die Zusammenarbeit mit dem Studenten funktionierte sehr gut, sodass mittlerweile ein weiterer Student im Rahmen seiner Abschlussarbeit an der weiteren Konkretisierung der Potenzialfelder der Roadmap arbeitet. Dazu gehört beispielsweise ein Tool zur Aufzeichnung der Unternehmensprozesse. Bis Ende 2020 sollen alle Abläufe im Unternehmen definiert sowie grafisch in digitaler Form dargestellt sein. Anhand der Prozessdefinitionen kann dann die Roadmap Schritt für Schritt entlang aller Unternehmensprozesse umgesetzt werden.
Die bisherigen Digitalisierungsprojekte zeigen bereits große Erfolge: In den letzten drei Jahren haben sich die Aufträge verdoppelt. Durch den Onlineshop hat Euroglas passives Einkommen hinzugewonnen. Noch in diesem Jahr ist auf der Website außerdem die Integration eines Kundenportals geplant. Kunden sollen dort den Status laufender Vorgänge oder auch Rahmenverträge einsehen können. Solche digitalen Schnittstellen bauen eine stärkere Nähe zur Kunden und Lieferanten auf.
Auch an der Unternehmenskultur wird kontinuierlich weitergearbeitet. Indem die Geschäftsleitung digitales Lernen und Arbeiten selbst verinnerlicht und vorlebt, können Projekte agil und an neue Erfahrungen und (Zwischen-)Ergebnisse angepasst werden. Von vorhinein alles durchzuplanen oder sich auf festgelegte Ziele zu versteifen, ist hierbei eher hinderlich. Der Mut, unbekannte Angelegenheiten außerhalb der eigenen Fachkenntnisse anzugehen und das Bewusstsein, dass jedes Anfangen zunächst unabhängig vom Ergebnis wichtige Erfahrungen bringt, waren eine wichtige Grundlage für die bisherigen Erfolge auf dem Gebiet der digitalen Transformation. Dabei steht Euroglas stets im Austausch mit Kunden und Lieferanten – der digitale Wandel muss schließlich von den Menschen dort mitgetragen und abgestimmt werden.
Tipp: Im Podcast gibt der Geschäftsführer Christoph Jäckle weitere Einblicke in seine aktuellen Projekte. Unser Experte Stefan Roth gibt allgemeine Tipps für Unternehmen, die in Richtung Digitalisierung starten möchten.
Mehrwert der Digitalisierung:
Unternehmensprofil: Die Euroglas Verpackungsgesellschaft mbH ist ein Großhändler für leere Flaschen, Gläser und Verschlüsse. Das Familienunternehmen mit Sitz im Allgäu wurde 1992 gegründet und arbeitet europaweit mit Glasherstellern zusammen. Es liefert Standardverpackungen und fertigt auf Kundenwunsch auch individuelle Glasflaschen und Verpackungsgläser. Die Kunden reichen von Brauereien und Winzer bis hin zu Hobby-Brauern. Euroglas beschäftigt acht Mitarbeiter im Allgäu und 13 in einer österreichischen Niederlassung. Potenzialanalyse – auch was für Sie? Bei einer Potenzialanalyse besuchen Fachleute aus dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum 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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Bildquelle: Euroglas Verpackungsgesellschaft mbH
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Das Team um Christoph Jäckle (l.) © Euroglas Verpackungsgesellschaft mbH © Euroglas Verpackungsgesellschaft mbH
Herausforderung: Wo ist der passende Auftrag zum Bauteil?
Als Hersteller von Automatisierungslösungen verbaut SPANGLER Komponenten von verschiedenen Herstellern. Diese werden je nach Auftrag im Lager vorkommissioniert und in die Fertigung eingesteuert. Es kommt vor, dass noch nicht alle Bauteile für einen Auftrag vollständig vorhanden sind, die Mitarbeiter aber schon mit der Fertigung starten müssen. Die Logistikmitarbeiter bringen die fehlenden Bauteile später an die richtige Station in der Halle. Wird dort der Mitarbeiter nicht angetroffen, muss dieser zu einem späteren Zeitpunkt separat informiert werden. Bisher klappt das noch, doch das Unternehmen vergrößert die Fertigung mit dem Bau einer zweiten Halle. Die Mitarbeiter verbringen dann noch mehr Zeit mit der Auftragssuche, statt für wertschöpfende Tätigkeiten und die Durchlaufzeiten steigen.
Möglichkeiten der Digitalisierung: Automatische Identifikation für Bauteile und Produkt
Ziel der Entwicklung ist es, jederzeit einen Überblick über die Standorte der Projekte in der Fertigung zu haben, damit die Teile schneller und gezielt nachgeliefert werden. In einer Potenzialanalyse mit dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg war schnell klar, dass die Bauteile und Aufträge mit einer digitalen Technologie durch die Fertigung verfolgt werden sollen: Mithilfe der automatischen Identifikation (Auto-ID) können Bauteile im Wareneingang registriert und an den Ort verwiesen werden, wo sich der Auftrag gerade befindet.
So funktionierts:
Zur Identifikation können zum Beispiel wie in einem Supermarkt Barcodes verwendet werden. Im ERP-System werden die Bauteile schon im Einkauf den jeweiligen Aufträgen zugeordnet. Die Fertigungsmitarbeiter erfassen Aufträge an jeder Station mit einem Handscanner. Das Ergebnis: Kommt ein nachgeliefertes Teil an, sieht der Logistiker an seinem Bildschirm die Station des Projekts. Der Bearbeiter des Projekts bekommt automatisch eine Rückmeldung über die gelieferten Teile und kann so nahtlos weiterarbeiten. Die Technologie vermeidet lange Suchzeiten und Stillstände in der Fertigung, die Durchlaufzeit wird verringert.
Ausblick: Welche Technologie ist die Richtige?
Spangler wartet zunächst ab, ob sich noch Änderungen in den Bau- und Bezugsplänen ergeben. Wenn fix ist, wie die Fertigung aufgeteilt wird, startet das Unternehmen mit der Einführung von Auto-ID. Geklärt werden muss noch, welche Auto-ID-Technologie eingesetzt wird. Barcode, RFID oder doch ein Real Time Location System (RTLS)? Die Technologien variieren in ihren Kosten, ihren Voraussetzungen und in ihrem Informationsgehalt. Hier spielt auch die Frage wie es weitergehen soll eine Rolle: Welche Daten werden benötigt, wenn die Digitalisierung der Fertigung weiter ausgebaut wird? Zum Beispiel kann die automatische Identifikation dazu beitragen, Prozesse zu visualisieren und mit den Informationen über Bearbeitungsdauer, Rückstau an bestimmten Stationen oder den Materialfluss die Produktionssteuerung verbessern.
Update: Eine App visualisiert Auftragsdaten in Echtzeit
Nach dem Konzept für die technische Umsetzung ging es an die Visualisierung der Informationen. Die Idee: Jeder Mitarbeiter verfügt über ein Tablet, auf dem eine App zur Auftrags- und Bauteilverfolgung läuft. Im Umsetzungsprojekt mit dem Kompetenzzentrum sammelte das Projektteam spezielle Anforderungen für eine maßgeschneiderte App. Diese soll eine Übersicht über aktuelle Aufträge, ihren Aufenthaltsort, Status, beteiligte Mitarbeiter und den geplanten Liefertermin geben. Mitarbeiter können sich selbst einem Auftrag zuordnen und Notizen hinterlassen. Auch die nachgelieferten Bauteile können einem Auftrag zugeordnet und nach der Anlieferung am Arbeitsplatz eingecheckt werden. Mit angehängt ist jeweils der elektronische Schaltplan zur Kontrolle und zum Abruf von Details. Die App visualisiert außerdem alle wichtigen Kennzahlen für das Shopfloormanagement und gibt einen Überblick über die Produktion.
Nach den Workshops fassten die Mitarbeiter aus dem Kompetenzzentrum die Ergebnisse in einem Mockup zusammen. Ein Mockup ist ein digitaler Entwurf einer App oder Website, der die Navigationsstruktur, Bedienflächen sowie Inhalts- und Designelemente visualisiert. Im Vergleich zu einem Konzept sind hier schon Funktionalitäten und Klickpfade eingeplant. Mithilfe des Mockups kann SPANGLER Automation nun die Umsetzung beginnen.
Mehrwert der Digitalisierung:
Unternehmensprofil: Die SPANGLER GmbH mit Sitz in Töging im Altmühltal beschäftigt derzeit 140 Mitarbeiter und ist seit über 35 Jahren ein Partner des nationalen und internationalen Maschinen- und Anlagenbaus. Das mittelständische Familienunternehmen plant und projektiert Anlagenautomatisierungen, programmiert die Steuerungstechnik und fertigt Schalt- und Steuerungsanlagen für die unterschiedlichsten Branchen: Umwelttechnik, Erneuerbare Energien, Agrarwirtschaft, Bau-, Lebensmittel-, Automobil- und Rohstoffindustrie. Potenzialanalyse – auch was für Sie? Bei einer Potenzialanalyse besuchen Fachleute aus dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum 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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Die Gartner Extrusion GmbH hat diese Problematik erkannt und sich zum Ziel gesetzt, die Auftragsabwicklung automatisiert und „intelligent“ in die Wertschöpfungskette zu integrieren. Für dieses und weitere Digitalisierungsprojekte hat das Unternehmen eine eigene Digitalisierungsverantwortliche – Frau Alexandra Leo – eingestellt, die im Rahmen einer Infoveranstaltung auf uns zukam. Frau Leo: „Dank eines Hinweises der IHK Schwaben wurde ich auf das Kompetenzzentrum in Augsburg aufmerksam. Um mit Schwung unsere noch junge Digitalisierungsinitiative voranzubringen, wollen wir mit diesem Leuchtturmprojekt einen kraftvollen Schritt nach vorne machen. Die gesuchten Antworten und vor allem ihre Übersetzung in Anforderungen zur Erweiterung unseres ERP-Systems sind komplex. Und so freuen wir uns, dass wir dabei vom Kompetenzzentrum als Kooperationspartner unterstützt werden.“
Wie konnte das Kompetenzzentrum Augsburg unterstützen?
Im Rahmen einer Potenzialanalyse konnten wir, das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg, uns bei mehreren Besuchen vor Ort ein klares Bild von der Prozesskette und den aktuellen Herausforderungen hinsichtlich der Informationsflut im Zusammenhang mit der Aluminiumprofilherstellung schaffen. Wir erarbeiteten gemeinsam mit dem Geschäftsführer Herrn Merenda, Frau Leo und weiteren Mitarbeitern von Gartner Extrusion in einem Workshop, was im Prozessablauf verbessert werden könnte. Außerdem interviewten wir einige Mitarbeiter aus Vertrieb, Arbeitsvorbereitung und Produktion zu ihren Wünschen und Ideen für die Zukunft. Schließlich entwarf das Kompetenzzentrum Augsburg zusammen mit Gartner Extrusion eine Prozesslandkarte, die Verbesserungsmöglichkeiten entlang der Wertschöpfungskette aufdeckt.
Wie sieht die Zukunft für Gartner aus?
Durch die Erweiterung des hauseigenen ERP-Systems um Prozessmodule, Logiken und Algorithmen soll eine intelligente und weitestgehend automatische Auftragsabwicklung realisiert werden. Kommt künftig eine Auftragsänderung herein, soll das System automatisch abgleichen können, ob die gewünschte Änderung noch möglich ist und diese dann auch gleich in die Produktionsprozesse einbinden. Ein weiterentwickeltes Datenmanagement bei Gartner Extrusion kann damit Schritt für Schritt die Effizienz der Prozesskette erhöhen, indem Bestände, Durchlaufzeiten und nicht-wertschöpfende Prozesse reduziert werden.
Auch in der Logistikabwicklung nach der Profilherstellung ergeben sich hierdurch Verbesserungsansätze. Eine gesteigerte Qualität bezüglich der Datenverfügbarkeit soll die direkte Verladung der Packmittel mit den abgelängten Aluminiumprofilen auf die Sattelauflieger des benachbarten Logistikdienstleiters ermöglichen. Hierdurch kann ein zusätzlicher Umschlagvorgang und die Einlagerung beim Logistikdienstleister vermieden werden. Realisiert werden soll dies – aufbauend auf aktuellen Lieferdaten im ERP-System – durch das Pull-Prinzip der klassischen Lean Production. Die davon erwartete Reduzierung von Beständen und Verringerung der Durchlaufzeit sollen ebenso Sinnbild für eine weitere Effizienzsteigerung bei Gartner sein.
Update: Effektivere Abläufe durch eine Belegungslogik für die Säge
Um einen zusätzlichen Umschlagvorgang und die Zwischenlagerung beim Logistikdienstleister zu vermeiden, wurde im Umsetzungsprojekt mit dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg eine Säge als geeigneter Ansatzpunkt identifiziert. Die Säge, die die Aluminiumprofile nach der Fertigung auf die bestellte Größe bringt, ist unmittelbar vor der Verpackung und Verladung angesiedelt. Unterschiedliche Profile und Längen erfordern hierbei verschiedene Behältertypen und -größen, die unterschiedlich gestapelt werden. Je nach Maschinenbelegungsplanung verlassen unterschiedliche Behältertypen das Sägezentrum, was oftmals zu zusätzlichen Fahrten und dem Umsortieren im Zwischenlager beim benachbarten Logistikdienstleister führt.
Aktuell sind die Containerbeladung und die Beplanung der Säge noch unabhängige Prozesse. Um die Container künftig optimal zu beladen, konzeptionierte das Kompetenzzentrum zusammen mit der IT- und Optimierungsabteilung des Unternehmens eine Programm-Logik als Erweiterung für das bestehende ERP-System. Dieses soll die Aufträge für die Säge nach Priorität des Auftrags, Liefertermin, optimaler Beladungsfolge des Lkw und Lagerbestand künftig effizienter planen. Dass die Aluminiumprofile vor dem Sägevorgang einige Tage aushärten müssen, bringt zusätzlich Komplexität in die Berechnung. Die automatisierte und verbesserte Beplanung der Säge führt später dazu, dass unter Einhaltung der Liefertermintreue das aufwändige Um- und Neubeladen der Lkw-Auflieger reduziert wird und Lagerkosten gespart werden.
Potenzialanalyse – auch was für Sie?
Bei einer Potenzialanalyse besuchen Fachleute aus dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum 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 Roboter an der Sägeanlage stapelt die fertigen Aluminiumprofile. © Gartner Extrusion GmbH