Innovation in der Produktion: Die Hürden der Digitalisierung, die erfolgreiche Innovation verhindern

• Der sogenannte Innovation Orchestration Gap führt überall in Produktionslandschaften zu einer Diskrepanz zwischen geplanten und erzielten Ergebnissen von Innovationsprojekten.

• Die Ursachen dieser Diskrepanz sind weitreichend: von fragmentierten Daten und dem manuellen Aufwand, der erforderlich ist, um aus diesen Mehrwert zu schaffen, über mangelnde multidisziplinäre und abteilungsübergreifende Zusammenarbeit bis hin zu komplexen Altsystemen und der Kluft zwischen IT und OT.

• Den Innovation Orchestration Gap zu schließen, ist eine Herausforderung für das gesamte Unternehmen. Sie erfordert die Zusammenarbeit von Produktionsteams und Stakeholdern aus allen Abteilungen des Unternehmens.

Unternehmen müssen ihren Innovationsfokus in einem beschleunigten und herausfordernden Wettbewerbsumfeld ständig neu validieren.

Vielen Industrieunternehmen fehlt es an den organisatorischen Strukturen, radikale Innovationen, wie Digitalisierungsprojekte umzusetzen, da Ihre Perfektion in inkrementeller Innovation ihnen dabei im Wege steht. Daher bleibt es oft bei Lippenbekenntnissen oder es scheitert an internen Widerständen.

Diese Kluft zwischen einer Idee und ihrer Realisierung – die Herausforderung, Ideen und Innovationsaufgaben in Prozesse, Lösungen oder Kompetenzen zu transformieren – wird als Innovation Orchestration Gap (IOG) bezeichnet.

Dieser Blog befasst sich mit den Ursachen des Innovation Orchestration Gap in der Produktion, den Herausforderungen, die er für die Innovation in der Produktion mit sich bringt, und Lösungsansätzen, mit denen Produktionsverantwortliche den Gap schließen können.

Innovation in der Produktion: Auf dem Weg zur Digitalisierung in der Industrie

Ihre Produktionsprozesse sind mit der größte Faktor für Ihre Geschäftsergebnisse: Ob Produktionsleistung, Liefertreue, Produktqualität, Kosteneffizienz oder Nachhaltigkeitsziele – Ihre Prozesse schaffen Realitäten.

Das Problem: Produktionsumgebungen sind zumeist nicht auf der grünen Wiese entstanden und ursprünglich nicht für die Ergebnisse ausgelegt, an denen sie heute auch im Rahmen der Digitalisierung gemessen werden. Stattdessen haben sie sich im Laufe der Zeit inkrementell Stück für Stück entwickelt. Das bedeutet für Sie: Ihre kritischen Geschäftsziele werden von einem fragmentierten Flickenteppich an Systemen und Prozessen bestimmt.

Diese gewachsene Struktur in Fertigungs- und Produktionsumgebungen ist eine der Hauptursachen für den Innovation Orchestration Gap. Nachfolgend finden Sie einige der wichtigsten Herausforderungen, wie dieser Flickenteppich Innovation in der Produktion verhindert.

Trennung von Prozess- und Analyse-Knowhow

Eines der Hauptprobleme in vielen Produktionslandschaften ist die Diskrepanz zwischen Daten- und Prozess-Knowhow. Häufig besteht eine Kluft zwischen einer vernetzten Datenplattform und den Fachkräften, die diese zur Analyse von Problemen nutzen, und den Prozess- und Themenspezialisten, die aus diesen Erkenntnissen Maßnahmen ableiten könnten.

Die Problematik fehlender Produktinnovation ist einerseits schlicht im Fehlen von Daten-Knowhow und im Stand der Technik im Unternehmen, andererseits an der Fragmentierung von Maschinen, Systemen und Daten innerhalb der Produktion begründet. Es fehlt dadurch an einer einzigen Quelle der Wahrheit (Single Source of Truth).

Was Sie nicht sehen, können Sie nicht verbessern: Prozess- und Analysespezialisten müssen daher ergebnisorientiert zusammenarbeiten, um Probleme zu identifizieren und zu lösen – iterativ und gemeinsam.

Multidisziplinäre Herausforderungen in der vernetzten Produktion

Das größte Potential digitaler Lösungen in der Produktion liegt in der Überwindung von Grenzen und der Vernetzung von Prozessen, Produktionseinheiten, Systemen und Organisationseinheiten. Voraussetzung für effektive Innovation in der Produktion ist also eine multidisziplinäre und abteilungsübergreifende Zusammenarbeit.

Für eine vernetzte Produktion müssen Fachkräfte aus allen Fachbereichen wie der Produktion, der Instandhaltung, der Qualitätssicherung und der Logistik mit Spezialisten aus den Bereichen wie Industrial Internet of Things, Edge- und Cloud-Architektur, Agile Development, Data Science, Data Analytics, Machine Learning, künstliche Intelligenz etc. zusammenarbeiten.

Es ist eine unglaubliche Herausforderung, die vielen Fachleute im Rahmen der Digitalisierung in der Produktion unter einen Hut zu bekommen. Vertrauen Sie daher auf einen Partner, der ausreichend Einblick in jeden Teilbereich hat, um Ihre übergreifenden Ziele im Auge zu behalten und sie weiter voranzutreiben.

Das Brownfield-Problem

Die meisten Produktionsumgebungen sind über Jahrzehnte gewachsen, die eine Digitalisierung in der Produktion auf einen Schlag unmöglich macht. Moderne Anlagen stehen neben Maschinen aus vorigen Jahrzehnten. Oft mit veralteten Steuerungen oder von Anbietern, die es nicht mehr gibt, oder eingerichtet von Mitarbeitenden, die das Unternehmen längst verlassen haben.

Priorisierte und schrittweise Digitalisierung ist der Weg zur vernetzten Produktion. Sie müssen Schritt für Schritt verstehen, welche Daten jede Produktionseinheit liefert bzw. liefern kann, wie Sie diese erfassen und vernetzen können.

Die Kluft zwischen OT und IT

Digitale Produktionslösungen erfordern einen optimierten Datenfluss zwischen den Quellressourcen – in der Regel betreut von der Betriebstechnologie (OT) – und der umgebenden IT-Infrastruktur – betreut von der Informationstechnologie (IT).

Wer ist also am Ende dafür verantwortlich, digitale Lösungen in der Produktion langfristig zu betreiben? Innovation in der Produktion muss ein gemeinsames Unterfangen von IT- und OT-Spezialisten sein. Beide Seiten müssen sich das Knowhow des jeweils anderen zu eigen machen: Die IT muss über Maschinen und Produktionsanforderungen dazulernen. Die OT muss in Dimensionen wie Cloud-zentrierten, jederzeit und überall verfügbaren Netzwerken denken. Die organisatorischen Grenzen werden weiter verschwimmen, bis sie sich schließlich auflösen werden. Erfahren Sie mehr zur Kluft zwischen OT und IT in unserem Blog „Product Innovation heißt Business Transformation“.

Lücken schließen, Mehrwert schaffen: Chancen einer vernetzten Produktion

Es gibt keine Musterlösung, um den Innovation Orchestration Gap in der Produktion zu schließen. Aber es gibt einige Schlüsselinitiativen auf dem Weg der Digitalisierung in der Produktion, die Ihnen dabei helfen können, die Ursachen für viele der oben genannten Probleme zu beseitigen. Werfen wir also einen Blick auf drei Möglichkeiten, den Innovation Orchestration Gap in der Produktion zu schließen:

Schaffen Sie eine Datengrundlage für Innovation in der Produktion

An Daten mangelt es Industrieunternehmen schon heute nicht – Produktionsanlagen können täglich Terabytes an Daten produzieren. Die Herausforderung besteht darin, diese Daten zu integrieren und einen Mehrwert daraus zu ziehen. Die Digitalisierung in der Produktion ist entscheidend für den Aufbau einer soliden Datenbasis für Ihre Produktion, also einer industriellen Daten- und Analyseplattform. So können Sie Ihre Informationsflüsse automatisieren und standardisieren, um sie transparent, reaktionsfähig und echtzeitnahe zu machen.

Mit effektiver Innovation zur umfassenden Digitalisierung in der Produktion

Die Gesamtanlageneffektivität (GAE, oder OEE für Overall Equipment Effectiveness) ist die gängigste Kennzahl zur Bewertung von Produktionsanlagen. Sie spiegelt drei entscheidende Kriterien wider: Verfügbarkeit, Leistung und Qualität. Allein durch physische Automatisierung sind kaum weitere Verbesserungen zu erreichen – ein datengetriebener Ansatz macht dagegen weitere Potenziale sichtbar, transparent und nutzbar. Die Digitalisierung in der Industrie ist der Schlüssel, um die Trennung zwischen Abteilungen zu überwinden, die jeweils ihre eigenen Kompetenzen, Systeme und Arbeitsweisen haben. Solange Teams in ihren eigenen Silos arbeiten, wird der Informationsfluss immer verzögert, ungenau und langsam sein.

Transformation Ihrer IT-/OT-Architektur

In Fertigung und Produktion erlebt Zühlke in Projekten oft die klassische Automatisierungspyramide: Also große monolithische Anwendungen wie ERP (Enterprise Resource Planning), PLM (Product Lifecycle Management) und MES (Manufacturing Execution System) auf der IT-Seite. Und die oft unzureichend vernetzten Feld- und Steuerungsebenen auf der OT-Seite, die durch SCADA-Systeme, SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung), Sensoren und Aktoren mit einer insgesamt geringen vor- und nachgelagerten Kommunikation und proprietären Protokollen repräsentiert werden.

Eine Menge wertvoller Daten sind daher in verschiedenen Systemen eingeschlossen und können nur schwer extrahiert und in anderen Zusammenhängen wiederverwendet werden. Die Folge: Es entsteht kein übergreifendes Verständnis für die nötigen Veränderungen und Innovation in der Produktion kann nur schwer an Dynamik gewinnen.

Um eine gemeinsame IT-/OT-Architektur aufzubauen, müssen Sie die Architektur Ihrer Unternehmenssoftware neu definieren und die Vision einer echten "End2End"-Lösung kreieren. Eine effektive Lösung muss dabei mehrere Abteilungen und Systeme umfassen. Der Idealzustand einer vernetzten Produktion ist eine gemeinsame Architektur, die OT und IT auf dem Weg zu einer datengesteuerten Produktion umfasst und verknüpft – mit einer gemeinsamen Datenplattform, basierend auf einem hybriden Edge-/Cloud-Modell.

Unternehmen stehen vor großen Herausforderungen auf dem Weg zur Digitalisierung in der Produktion. Mit einer soliden Datengrundlage, einer optimalen Gesamtanlageneffektivität und einer Transformation der Technologiearchitektur kann Ihre Produktion anspruchsvolle Funktionen unterstützen, die für Ihr gesamtes Unternehmen Mehrwert schaffen. 

Im Blog „Wie Unternehmen maximale Effektivität durch Innovation in der Produktion realisieren“ zeigt Ihnen Andreas Pfleger konkrete Lösungsansätze, um den Innovation Orchestration Gap in der Produktion zu schließen.