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Step by Step zu Industrie 4.0: Herausforderungen, Lösungen und Chancen für KMUs


Füße, die eine Treppe hinaufsteigen
@Unsplash

Industrie 4.0 ist ein weit verbreitetes Schlagwort, das aufgrund seiner vielfältigen Potenziale für Industrie, Forschung und Bildung eine große Anziehungskraft besitzt. Wir klären über den Begriff auf und bieten als technologische Unternehmensberatung Optionen zur Bewältigung von klassischen Herausforderungen für Klein- und Mittelstand, die den Schritt hin zu Industrie 4.0 erleichtern.


Industrie 4.0: "Alte" Technologie, intelligent verknüpft


Vermeintlich neue Industrie 4.0 Technologien existieren innerhalb der Themenabgrenzung schon lange bevor der Begriff Industrie 4.0 ins Leben gerufen wurde. Doch im Vergleich zu früher werden diese Themengebiete viel stärker verknüpft und angewendet. Der Bestand von industriellem Internet of Things, Big Data, Künstliche Intelligenz sowie Cloud und Roboter sind jeweils eigene, bereits bestehende Themengebiete und bilden jeweils die technischen Voraussetzungen für Industrie 4.0 mit der Neuerung, dass diese herstellerunabhängig und über Unternehmensgrenzen hinaus miteinander kommunizieren und autonom agieren können.


Industrie 4.0 und Digitalisierung


In der heutigen digitalen Welt werden die Begriffe Industrie 4.0, Cloud und IoT oft in einem Atemzug genannt. So entsteht manchmal ein regelrechtes Buzzword-Bingo, die in Diskussionen über Technologie und Innovation fallen. Jedoch findet häufig keine klare Unterscheidung statt.


Industrie 4.0 sind dabei zwei verwandte, dennoch unterschiedliche Begriffe. Während sich Industrie 4.0 auf den Einsatz digitaler Technologien und Konzepte in der industriellen Produktion bezieht - wie beispielsweise das Internet der Dinge, künstliche Intelligenz oder automatisierte Prozesse - beschreibt der Digitalisierungsgrad hingegen Fortschritt und Ausprägung der Digitalisierung. Hier sind technologische Aspekte von Industrie 4.0, als auch organisatorische und kulturelle Veränderungen mit einbezogen, die mit der digitalen Transformation einhergehen


Roboter, die in einer Fertigung arbeiten
Automatisierte Fertigung //Unsplash

Beispielsweise führen Roboter zunächst zu einem hohen Digitalisierungsgrad in Unternehmen. Selbst wenn sie als kollaborierende Roboter unmittelbar mit dem Menschen zusammenarbeiten, handelt es sich nicht zwangsläufig um Industrie 4.0. Werden beispielsweise zusätzliche Sensoren zur Erfassung der Umwelt integriert, entsteht ein smartes Produkt. Wird es dann zusätzlich mit einem Funkchip ausgestattet, kann es eindeutig identifiziert werden und eine Kommunikation mit anderen Objekten wird möglich. Diese Art von Vernetzung von Industriegütern wird als industrielles Internet der Dinge (IIoT) bezeichnet. Damit ein reibungsloser Informationsaustausch gelingen kann, sind standardisierte Schnittstellen, Protokolle und Methoden zur Organisation und Steuerung von Prozessen verantwortlich. IIoT erzeugt dabei eine komplexe Datenmenge: Das sogenannte Big Data. Zur Auswertung dieser kann künstliche Intelligenz eingesetzt werden, denn so können große Datenmengen ausgelesen und Muster erkennbar gemacht werden. Um jederzeit auf die Daten zuzugreifen zu können, wird mit einer Cloud gearbeitet. Diese intelligente Vernetzung soll Unternehmen zu besseren Entscheidungen verhelfen, sowie Effizienz- und der Produktqualität steigern. So weit so gut, doch wie sieht es mit der Umsetzung aus?


Der Implementierungsstand von KMU variiert stark und ist in der Regel weniger fortgeschritten im Vergleich zu größeren Unternehmen. Obwohl einige KMU bereits digitale Technologien und Konzepte in ihre Produktionsprozesse integriert haben, gibt es noch viele Unternehmen, die sich in den Anfängen der digitalen Transformation befinden, oder diese noch nicht vollständig umgesetzt haben. Doch die Bedeutung und das Interesse an der digitalen Transformation nimmt signifikant zu, obwohl es auch einige Herausforderungen gibt, die bewältigt werden müssen.


Herausforderungen für KMUs bei der Implementierung


Starre Standards

Obwohl Industrie 4.0 unzählige Möglichkeiten bietet, um Effizienz und Produktivität zu steigern, ist die Anpassung an individuelle Unternehmensbedürfnisse nicht selbstverständlich gegeben.

Häufig sind Industrie 4.0-Lösungen als universell anwendbare Systeme konzipiert, die nicht immer den spezifischen Anforderungen und Prozessen eines Unternehmens entsprechen. Jedes Unternehmen hat seine eigenen individuellen Prozesse, Anlagen und Datensysteme, die nicht immer nahtlos in standardisierte Industrie-4.0-Konzepte integrierbar sind. Hier bedarf es großer Aufwände, die sich in weiteren Investitionen kostenseitig niederschlagen.


Komplexität der Implementierung

Die Implementierung von Industrie 4.0 kann komplex und herausfordernd sein. Unternehmen können Schwierigkeiten bei der Integration neuer Technologien und Systeme in ihre bestehende Infrastruktur haben. Die Erwartungen an eine reibungslose und schnelle Umsetzung können in der Realität auf Hindernisse stoßen. Aus der Komplexität der Thematik kann auch die Angst vor Abhängigkeiten entstehen. Sowohl von Technologieanbietern, als auch von Daten, Energieversorgern oder Lieferanten. Es gibt keinen Autopiloten.


Sicherheitsbedenken

Mit der zunehmenden Vernetzung und dem Einsatz von Daten in der Industrie 4.0 entstehen auch neue Sicherheitsrisiken und die Anforderungen seitens des Gesetzgebers steigen. Unternehmen müssen sich mit Fragen der Datensicherheit, des Schutzes vor Cyberangriffen und des Datenschutzes intensiv auseinandersetzen. Die Erwartungen an eine nahtlose und sichere Integration von Technologien ist in der Realität oft durch Sicherheitsbedenken beeinträchtigt. Unternehmen müssen jedoch sicherstellen, dass sie über die erforderlichen Infrastrukturen und Ressourcen verfügen, um Daten effektiv zu verwalten, zu schützen und sinnvoll zu nutzen. Dies kann eine Herausforderung darstellen, insbesondere wenn es um die Interoperabilität bzw. den Austausch von Daten zwischen verschiedenen Systemen und Partnern geht


Mitarbeiterqualifikation

Industrie 4.0 erfordert eine neue Reihe von Fähigkeiten und Qualifikationen bei den Mitarbeitenden. Unternehmen können Schwierigkeiten haben, ihre Mitarbeiter entsprechend auszubilden und auf die neuen Anforderungen vorzubereiten. Die Kapazitäten sind meist begrenzt und Ressourcen anderweitig gebunden. Die Erwartung an eine reibungslose Anpassung an neue Technologien und Arbeitsweisen kollidieren in der Realität mit Qualifikationslücken und können auf Widerstand stoßen. Letztes nährt sich aus der Angst um Arbeits- und Verantwortungsverlust. Auch fehlendes Wissen kann für Unternehmen mitunter teuer werden. In dem Moment, in dem beispielsweise Fehlinvestitionen getätigt werden oder Sicherheitsrisiken nicht erkannt werden. Hier bedarf es einer klaren Kommunikation und Befähigung im Transformationsprozess.


Kosten

Der Weg zur Industrie 4.0 ist natürlich mit Kosten verbunden. Zum einen müssen die Systeme beschafft, die Infrastruktur gebaut und abgestimmt werden. Wer hier nicht vorausschauend und realistisch plant, findet sich sehr schnell in einer Kostenspirale wieder. Dies schreckt besonders kleine und mittlere Unternehmen mit begrenzen Ressourcen ab. Fördermittel sind eine Option für eine Kostenerleichterung, aber auch hier müssen Unternehmen sich mit den behördlichen Voraussetzungen vertraut machen. Allen Beteiligten muss jedoch stets klar sein, dass die Einführung neuer Technologie finanzielle und zeitliche Belastung bedeuten kann.



Unser Ansatz als GABO Consulting für Industrie 4.0


Ganzheitliche Betrachtung

Die elementare Frage, die sich vorab stellt ist: Wo macht der erste Schritt Sinn und wo wird er getan? Als technologische Unternehmensberatung mit holistischem Ansatz betrachten wir die Ausgangssituation immer als Standpunkt, von dem aus wir handeln. Das heißt konkret: Die Umstände und Herausforderungen sind in vielen Bereichen ähnlich, jedoch zeigt unsere Erfahrung mitunter Unterschiede beim Bedarf auf. Während automatisierte Prozesse in vielen Fällen einen guten Wirkungsgrad mit sich bringen, sind anderswo starre Prozesse kaum umsetzbar. Dort gilt es einen anderen Fokus zu wählen. Gerade wenn das Budget knapp ist und die Ressource begrenzt bietet es sich an, effiziente Optimierungen zu ermitteln und Stück für Stück umzusetzen.


Individuelle Bedarfsanalyse

Jedes Unternehmen hat unterschiedliche Anforderungen und Herausforderungen. Wir ermitteln Bedarfe und ermitteln sprechen dabei über Ängste und Bedenken. Auf dieser Grundlage können wir maßgeschneiderte Lösungen entwickeln. die bedarfsorientiert sind und den Unternehmenszielen gerecht werden.


Die Wertschöpfung im Mittelpunkt

Vor jeder größeren oder kleineren Veränderung sehen wir uns als GABO Consulting die Wertschöpfungskette an und hinterfragen bestehende Prozesse. Auch, wenn es "nur" um die Implementierung von Technologien und Tools geht. Denn unser ganzheitlicher Ansatz dreht sich immer um die Optimierung der Wertschöpfung und der Verschlankung von Prozessen, die neue Ressource freisetzen. Diese Herangehensweise beweist sich immer wieder aufs neue: Werden Ressourcen effizient eingesetzt, können Kosten nachhaltig abgebaut werden.


Technologie -und Systemoffenheit

Unsere technologie- und systemoffene Herangehensweise bietet die Möglichkeit, bestmögliche und maßgeschneiderte Lösungen im Kontext von Industrie 4.0 zu implementieren. Durch eine umfangreiche Analyse individueller Anforderungen können wir maßgeschneiderte Lösungen finden, die auf spezielle Bedarfe und vorhandene Gegebenheiten zugeschnitten sind und sind dabei immer frei und unabhängig in der Lösungsfindung.


Risk Assessment

Was sind konkrete Risiken und wie kann diesen begegnet werden? Jeder Fall ist individuell und muss einzeln betrachtet werden. Eine umfassende Risikoanalyse ist wichtiger Bestandteil des Risikomanagements. Auch bei individuellen Bedürfnisse, wie der Wunsch nach der Selbstverwaltung von Daten. Auch hier stellen wir uns die Frage: Was sind die Bedürfnisse und wie können wir geeignete Lösungen finden.


Reduktion von Abhängigkeiten

Als Unternehmensberatung haben wir zum Ziel, unsere Kunden zu befähigen, autonom zu handeln. Abhängigkeiten von Ressource, Tools und starren Frameworks führen nicht zur gewünschten Aktionsfähigkeit am Markt. Nur diese wiederum kann das Unternehmen am Markt agil bestehen lassen. Auch durch unser Partnernetzwerk können Abhängigkeiten abgebaut werden und der Erfolg von Industrie 4.0 Initiativen durch Synergien mit beispielsweise Lieferanten und Partner verstärkt werden. Strategie, um Abhängigkeiten so gering wie möglich zu halten, fundiert auf verschiedenen Grundpfeilern: Eigenes Wissen, Netzwerk von Partnern und Stakeholdern sowie technischen Hilfsmitteln und Tools.


Aufbau von digitalen Kompetenzen

Mit dem Bestreben der Autonomie wird eine fundierte Wissensbasis erforderlich. Wir informieren über Vorteile, Risiken und Herausforderungen, die technologische Lösungen mit sich bringen und schulen unternehmensinterne Mitarbeitende zu diesem Thema, anstatt externe Fachleute zu beauftragen. Wichtig hierbei ist auch eine gute Informationsgrundlage und ein Verständnis für implementierte Systeme und Technologie-Lösungen, die wiederum unabhängig macht


Auswahl geeigneter Lösungen und Partner

Wir holen uns bei der Auswahl geeigneter Technologien, Lösungen und Partner zur Unterstützung dazu, die den individuellen Bedürfnissen und Budgets entsprechen. Unsere Expertise und unser Netzwerk bieten wir ein gutes Fundament an zuverlässigen Kontakten, die beispielsweise unser Konzept "Idea and Innovation" umsetzen, technologieoffen forschen und technologisches Know-How erweitern sowie die Möglichkeit von staatlichen oder privaten Förderungen.


Change Management

Die Akzeptanz in neue Systeme und Transformationen des Unternehmens ist einer der wichtigsten Faktoren, damit eine Transformation erfolgreich gelingt. Wir legen Wert darauf, Prozessteilnehmende von Anfang an in die Veränderung mit einzubeziehen und somit eine Grundlage dafür zu schaffen, neue Systeme anzunehmen. Dabei ist es wichtig, dass Technologien für den Menschen arbeiten - nicht umgekehrt. Bei einer vorangegangenen Bedarfsabfrage wird der Grundbaustein für Verständnis und Toleranz geschaffen. Aber auch während weiterer Phasen der Implementierung ist eine Einbindung aller Beteiligten wichtig: Zum einen, um Technologien richtig und effizient nutzen zu können, zum anderen um Zufriedenheit im Transformationsprozess zu erlangen.


Chancen von Industrie 4.0


Industrie 4.0 bietet KMUs zahlreiche Chancen und Möglichkeiten zur Steigerung ihrer Wettbewerbsfähigkeit und Effizienz. Die Chancen können je nach Ausgangslage des Unternehmens und der Branche auch variieren, auch mehr oder weniger intensiviert stattfinden.


Automatisierung und Effizienzsteigerung

Durch den Einsatz moderner Technologien wie intelligente Maschinen, IoT (Internet of Things) und Datenanalyse können Produktionsprozesse automatisiert und optimiert werden. Dadurch können Kosten gesenkt, die Produktivität gesteigert und die Effizienz verbessert werden.


Verbesserte Flexibilität

Auch eine eine flexiblere Produktion ist möglich, bei der Maschinen und Systeme miteinander vernetzt sind und Informationen in Echtzeit austauschen können. Dadurch kann schneller auf Marktnachfragen reagiert werden und die Produktion an individuelle Kundenwünsche angepasst werden.


Innovationspotenzial

Durch den Einsatz digitaler Technologien und vernetzter Systeme können neue Geschäftsmodelle entwickelt und innovative Produkte oder Dienstleistungen angeboten werden. Auch die Möglichkeiten für die Integration von automatisierten Systemen, künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen eröffnen sich, was neue Geschäftschancen mit sich bringen kann.


Verbesserte Kundenbindung

Industrie 4.0 ermöglicht eine stärkere Individualisierung und Personalisierung von Produkten. So können maßgeschneiderte Lösungen angeboten werden und eine engere Beziehung zu Kunden:innen stattfinden. Durch die Analyse von Kundendaten kann die Verbesserung von Produkten und Dienstleistungen kontinuierlich erfolgen sowie auf Bedürfnisse eingegangen werden.


Nachhaltigkeit

Industrie 4.0 bietet Unternehmen eine weitere Möglichkeit ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. So kann beispielsweise die Ressourceneffizienz verbessert, der Energieverbrauch reduziert und Umweltauswirkungen minimiert werden.


Wettbewerbsvorteil

Dieser Punkt ist individuell und je nach Branche führen unterschiedliche Faktoren zu einem Wettbewerbsvorteil. Durch Industrie 4.0 und den positiven Auswirkungen werden Möglichkeiten geboten, sich von Wettbewerbern abzuheben. Durch den Einsatz moderner Technologien können beispielsweise Produktionsprozesse optimiert, die Qualität von Produkten gesteigert, Lieferzeiten verkürzt oder Aspekte der Nachhaltigkeit eingehalten werden.


Fazit: Individualität in der Umsetzung ist effektiver Enabler für Industrie 4.0


Der komplexe Themenbereich rund um Industrie 4.0 erfordert eine fundierte Aufklärung, um ein grundlegendes Verständnis zu schaffen. Es ist entscheidend, sowohl den aktuellen Stand des Unternehmens zu kennen, als auch individuelle Bedürfnisse und Unternehmensziele, um eine optimale digitale Transformation zu erreichen. Nicht jedes System oder jede Technologie erfüllt ihren Sinn und Zweck - hier gilt es nicht in Kategorien, sondern in realistischer Bedarfserfüllung zu denken und Schritt für Schritt mit neuen Systemen unternehmerische Autonomie durch digitale Kompetenzen aufzubauen. Unsere Überzeugung ist es, dass Technologie letztendlich die Arbeit des Menschen erleichtern und ihn in eigenständigem Handeln unterstützen sollte. Dafür betrachten wir als technologische Unternehmensberatung immer ganzheitlich die individuellen Bedarfssituation eines Unternehmens - denn unsere Erfahrung zeigt, dass durch Individualität in Betrachtung und Umsetzung der Schritt zu einer langfristig erfolgreichen Veränderung gelingen kann.








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