Ganzheitliche Produktionssysteme 4.0

In der Produktion erfolgt die Herstellung der in der Produktentwicklung geplanten Produkte. Unter Zuhilfenahme neuester Technologien wird eine ganzheitliche, vernetzte Produktion abgebildet, die es ermöglicht, Produkte und Maschinen bzw. Arbeitsplätze zu lokalisieren. Neben der Lokalisation wird eine Kommunikation der Objekte untereinander ermöglicht, wodurch transparente Produktionsprozesse abgebildet werden können. Durch die ganzheitliche, vernetzte Produktion werden Produkte in die Lage versetzt, den Mitarbeiter über erforderliche kundenindividuelle Produktionsschritte zu informieren oder sich autonom durch die Produktion zu steuern. Es wird somit eine Entscheidungsbasis geschaffen, die auf echtzeitfähigen Daten in der Cloud beruht. Diese Daten werden den jeweiligen Mitarbeitern rollenbasiert zur Verfügung gestellt, damit sie auf dieser Datengrundlage die bestmöglichen Entscheidungen treffen können.

Bedeutung Ganzheitlicher Produktionssysteme (GPS)

Die Produktion stellt den Schnittpunkt zwischen den beiden fundamentalen Geschäftsprozessen eines jeden Unternehmens dar: dem Produktentstehungsprozess und dem Auftragsabwicklungsprozess. Unter der Zielsetzung, den Produktionsprozess verschwendungsarm und konsequent am Kundennutzen auszurichten, erfolgte die Entwicklung Ganzheitlicher Produktionssysteme. Ein GPS stellt „ein unternehmensspezifisches, methodisches Regelwerk für die kontinuierliche Ausrichtung sämtlicher Unternehmensprozesse am Kunden“ dar und verfolgt das Ziel, nicht wertschöpfende Tätigkeiten systematisch und kontinuierlich zu vermeiden.

Im Gegensatz zum Lean-Production-Ansatz, der maßgeblich an die Erfolge des Toyota-Produktionssystems angelehnt war, liegt der Neuheitswert Ganzheitlicher Produktionssysteme in der Integration von effizienzfördernden Methoden, Werkzeugen und Best Practices aus der konventionellen Massenfertigung und aus Ansätzen zur Humanisierung der Arbeit. Ausgehend von der Vision und Mission werden in einem GPS auf oberster Ebene Teilziele zur Erreichung der Unternehmensziele definiert. Diese Zielgrößen lassen sich über verschiedene Prozesse und Teilprozesse beeinflussen. Die Anwendung von Methoden und Werkzeugen zur Erreichung der Ziele erfolgt im Sinne verschiedener Gestaltungsprinzipien. Diese durchgängige vertikale Kaskadierung sorgt dafür, dass Mitarbeiter auf der operativen Ebene in der Lage sind, einen Beitrag zur Erreichung der Unternehmensziele auf strategischer Ebene zu liefern. Dieser grundsätzliche Aufbau eines GPS ist, entsprechend der VDI-Richtlinie 2870, in der nachfolgenden Abbildung dargestellt.
 

In herkömmlichen Organisationsstrukturen wird die Zielerreichung häufig durch funktionsorientierte Strukturen mit vielen Schnittstellen behindert. Die Entwicklung eines prozessorientierten Unternehmensmodells ist daher ein notwendiger Schritt für die erfolgreiche Implementierung eines GPS. Bei einer ausgeprägten Prozessorientierung werden Schnittstellenverluste innerhalb des Unternehmens vermieden und jeder Wertschöpfungsprozess somit zielgerichtet auf die Erfüllung der Kundenwünsche abgestimmt. „Ein Prozess ist eine wiederkehrende Folge von Tätigkeiten in Vorgänger-Nachfolger-Beziehung, mit definiertem Anfangs- und Endzeitpunkt, mit dem Ziel, wertsteigernd Inputs in Outputs zu transformieren“. Um zunächst die richtigen Informationen zu generieren und dann auch wieder situationsgetreu in den Prozess zurückzuspielen, müssen alle Unternehmensprozesse und Vorgänger-Nachfolger-Beziehungen durchgängig definiert und beschrieben sein. Als Ergebnis dieser Prozessorientierung können Regeln bzw. Vorgehensweisen für die Durchführung von manuellen, aber im Besonderen von zukünftig vollautomatischen, im Hintergrund ablaufenden Prozessen bzw. Algorithmen vorgegeben werden.

Entwicklung hin zu Ganzheitlichen Produktionssystemen 4.0

Der Begriff Ganzheitliche Produktionssysteme 4.0 beschreibt die Symbiose aus dem methodischen Ansatz Ganzheitliche Produktionssysteme und dem technologischen Ansatz Industrie 4.0. Diese Verknüpfung beinhaltet im Wesentlichen zwei Vorteile. Durch die zunehmende Vernetzung und Entwicklung neuer Technologien im Kontext von Industrie 4.0 können neue Chancen und Potenziale für die GPS-Methoden und -Werkzeuge realisiert werden. Außerdem bildet ein GPS durch eine schlanke und effiziente Prozessgestaltung die Grundlage für die erfolgreiche Implementierung von Industrie 4.0. Andernfalls würde man lediglich einen ineffizienten Prozess digitalisieren bzw. automatisieren. Aus der Verknüpfung von GPS-Methoden und Industrie 4.0-Lösungen werden somit weitere Potenziale realisierbar, die über die bisher isolierte Betrachtung dieser Bereiche hinausgehen. Das GPS 4.0 adressiert neben den klassischen Zielgrößen Qualität, Kosten und Zeit insbesondere die Zieldimensionen Flexibilisierung, Kundenzufriedenheit und Lieferzeit. Durch die zielgerichtete Implementierung von Industrie 4.0 in GPS ist eine umfassende Individualisierung der Kundenwünsche zu Preisen von Massenprodukten realisierbar.

Nutzen Ganzheitlicher Produktionssysteme 4.0

Die Implementierung von Industrie 4.0 verspricht im Allgemeinen große Potenziale in allen Bereichen des Produktionssystems. Eine Abschätzung bilanzwirksamer Optimierungspotenziale wird durch die nachfolgende Abbildung gegeben. Um diese Potenziale durch eine sinnvolle, selbstorganisierte Vernetzung von Menschen, Maschinen und Objekten in der Produktion zu ermöglichen, ist eine kontextabhängige Bereitstellung der benötigten Informationen notwendig. Die dafür erforderlichen schlanken und effizienten Produktionsprozesse sind Gegenstand des GPS. Die in der Abbildung aufgeführten Potenziale lassen sich daher ausschließlich durch das gemeinsame Regelwerk GPS 4.0 erreichen.