Mittelstand trifft auf Industrie 4.0 Herausforderungen der Digitalisierung bei Elektronikproduzenten im Mittelstand
Die Umsetzung von Industrie 4.0 Strategien bei mittelständigen Elektronikproduzenten erfordert eine zunehmende Digitalisierung von internen Prozessen als auch eine verstärkte Automatisierung von Fertigungsabläufen. Viele Unternehmen streben eine erhöhte Automatisierung innerhalb der Fertigung an, um dem aufkommenden Fachkräftemangel aktiv zu begegnen und nicht-wertschöpfenden Tätigkeiten innerhalb der Produktion zu reduzieren. Um der Anforderung nach mehr Digitalisierung und Automatisierung zu genügen, sind häufig zusätzliche Investitionen in die Infra- und Kommunikationsstruktur des Unternehmens notwendig. Gegenüber großen Unternehmen besteht der Vorteil eines KMU in der Möglichkeit Digitalisierungs- als auch Automatisierungsstrategien schneller umsetzen zu können. Für größere Unternehmen sind hingegen die Amortisierungszeiten der dafür notwendigen Investitionen meist kürzer. Eine verbesserte Digitalisierung innerhalb eines Unternehmens umfasst: • die digitale Verfügbarkeit aller relevanten Dokumente in übergeordneten Systemen, • die Erhöhung der Datendurchgängigkeit und das Auflösen von Wissenssilos und beispielsweise • eine erhöhte Transparenz beim Auftragsmanagement und Digitalisierung von Freigabeprozessen. Eine erhöhte Automatisierung betrifft die Materialbeschaffung, Materiallogistik und die Fertigung.
Zur Planung und Umsetzung von Automatisierungsstrategien können digitale Zwillinge unterstützend zum Einsatz kommen. Dabei handelt es sich um nicht-physikalische bzw. physikalische Abbilder von bestehenden Prozess-, Logistik- und Fertigungsstrukturen des Unternehmens. Mithilfe von digitalen Zwillingen können angestrebte Struktur- und Ablaufänderungen analysiert, bewertet und reorganisiert werden. Ein digitaler Zwilling innerhalb der Fertigungsumgebung kann die Materiallogistik und Materialverarbeitung an Maschinen und Arbeitsplätzen abbilden. In der Regel wird ein digitaler Zwilling zu einem bestimmten Zeitpunkt erstellt und kann bei Änderungen aktualisiert werden. Der digitale Zwilling kann jedoch nur in einem bestimmten Parameterbereich Vorhersagen zuverlässig treffen. Eine Verwendbarkeit von digitalen Zwillingen ist gegeben, wenn die Fertigungsschritte innerhalb eines Modells beschreibbar sind und möglichst eine geringe Streubreite aufweisen. Diese Forderung steht vor allem EMS Dienstleistern entgegen, welche eine hohe Variantenvielfalt hinsichtlich Produktgestaltung und Auftragsgröße bewältigen müssen und zum Teil eingeschränkten Zugriff auf viele Prozessschritte, wie die Entwicklung, Prototypenbau, Lackierung oder Testing, haben.
Im Beitrag wird anhand eines mittelständigen Elektronikproduzenten (Fa. ECD in Dresden) dargestellt, welche Schritte bei der Digitalisierung und Automatisierung gegangen werden können und welche Randbedingungen dabei zu berücksichtigen sind. Die Fa. ECD tritt sowohl als EMS Dienstleister als auch als Hersteller eigener Telematiksysteme am Markt auf. Bei der Umsetzung der Strategien wird gezeigt, welchen Mehrwert ein Unternehmen durch eine enge Zusammenarbeit mit Maschinen- und Softwarelieferanten erhalten kann.
