Industrie 4.0 im Mittelstand

– Erfolgsfaktoren in der Organisation

Die vierte industrielle Revolution geht über eine bloße Steigerung von Produktivität und Effizienz hinaus, sie ermöglicht eine enge Vernetzung der Lieferkette und schafft so hochflexible Wertschöpfungsnetzwerke und -modelle. Ebenso ermöglicht diese neue Formen der Zusammenarbeit zwischen Menschen und Maschinen, wenn die richtigen Bedingungen geschaffen werden. Die Digitalisierung der Industrie ist hierbei die entscheidende Voraussetzung dafür, diese Potenziale der Industrie 4.0 in der deutschen Industrie erfolgreich zu nutzen.

Allerdings nutzen insbesondere kleine und mittelständischen Unternehmen (KMU) diese Potenziale bisher nur teilweise. KMU haben begrenzte finanzielle und personelle Ressourcen. Zudem führen hohe initiale Kosten, Überregulierung und die hohe Komplexität der Technologien dazu, dass viele KMU die Umsetzung von Digitalisierung und Industrie 4.0 scheuen. Daher ist es entscheidend, dass der Nutzen der Anwendungen klar und nachvollziehbar ist, die Risiken minimal sind, die Handhabbarkeit einfach und die Integration ins bestehende Ökosystem gewährleistet ist. Die Gestaltung organisationaler Einflussfaktoren ist bei der Umsetzung entscheidend, um den Mehrwert von Industrie 4.0 für KMU zu erschließen.

Industrie 4.0 im deutschen Mittelstand heute

Vom Einsatz vernetzter Maschinen, über das digitale Abbild von Produkten, Maschinen und Prozessen mithilfe des digitalen Zwillings bis hin zum Einsatz von künstlicher Intelligenz: Die Industrie 4.0 bietet zahlreiche neue Lösungen zur Sicherung der Wertschöpfung von Morgen und der internationalen Wettbewerbsfähigkeit, zur Effizienzsteigerung im Unternehmen. Es entstehen neue Möglichkeiten für das Kombinieren von Produkten mit innovativen Services und Dienstleistungen und darauf aufbauende neue Wertschöpfungs- und Erlösmodelle. Doch während viele große Unternehmen bereits Industrie 4.0-Lösungen einsetzen, stehen KMU oft erst am Anfang ihrer digitalen Transformation. Ein Großteil der Mittelständler sieht erhebliche Schwierigkeiten bei der Implementierung digitaler Technologien, obwohl es starke Treiber, wie zum Beispiel Wettbewerbsdruck, gibt. Technologische Komplexität, Überregulierung und begrenzte Ressourcen sind Hemmnisse, welche die Umsetzung bremsen. Zentrale Enabler-Technologien wie KI, Big Data oder IoT werden bislang nur von einer Minderheit genutzt. Obwohl der Einsatz von künstlicher Intelligenz erhebliche Potenziale der Wettbewerbsfähigkeit bietet, nutzen laut dem Institut der deutschen Wirtschaft nur sechs Prozent der KMU diese Technologien.

An welchen Stellschrauben Unternehmen für eine erfolgreiche Umsetzung der Industrie 4.0 in KMU drehen können, hat der Forschungsbeirat Industrie 4.0  – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften (Hrsg.) in der Publikation „Industrie 4.0 Forschung in Kürze – Industrie 4.0 im Mittelstand: Erfolgsfaktoren in der Organisation“ beleuchtet. Die Publikation steht hier kostenlos zum Download bereit.

Das Problem der begrenzten Ressourcen – welche Faktoren sind für die Umsetzung von Industrie 4.0 in KMU erfolgsentscheidend?

Die gute Nachricht zu Beginn: Eine vollständige Umstellung des Unternehmens ist zur erfolgreichen Inkorporierung von Industrie 4.0 im eigenen Betrieb nicht zwingend notwendig. In vielen Fällen ist es …sinnvoll, mit kleineren, klar abgegrenzten Projekten zu starten. Das kann in der Auftragsabwicklung sein oder mit dem Einsatz digitaler Tools im Kundenservice. Solche Projekte können zu Leuchttürmen im Unternehmen werden und die weitere Umsetzung von Industrie 4.0-Lösungen unterstützen. Hierbei hängt der Erfolg der Transformation von Einflussfaktoren ab, die für diesen sowohl Treiber als auch Hemmnisse sein können.

Die Einflussfaktoren lassen sich grob in drei Bereiche einteilen: Technologie, Organisation und Umfeld. In die Kategorie Technologie fällt beispielsweise die hohe Komplexität der Industrie 4.0-Anwendungen, sei es bei der Einbindung von Legacy Systemen, beim Erheben, Verwalten und Auswerten von Daten oder der IT-Sicherheit. Zu den Einflussfaktoren aus dem Unternehmensumfeld zählen die Marktdynamik und die Geschwindigkeit des Wettbewerbs, aber auch die Unterstützung durch Geschäftsnetzwerke, Forschungskooperationen und staatliche Förderprogramme. Einflussfaktoren aus diesen beiden Bereichen können meist nur indirekt bzw. durch den Austausch verschiedener Akteure aus Forschung, Politik und Geschäftsnetzwerken verändert werden. Vor allem die Politik ist gefragt, um Hemmnisse gezielt abzubauen und durch Förderung der Forschung und Wissenschaft und des Transfers der Industrie neue Technologien und Lösungen zugänglich zu machen.

Was ein Unternehmen aber direkt beeinflussen kann, sind die organisationalen Einflussfaktoren. Diese umfassen alle unternehmensinternen Determinanten, wie etwa die Unternehmenskultur, bestehende Kompetenzen oder das Engagement von Management und Mitarbeitenden. Innerhalb der organisationalen Einflussfaktoren wird zwischen vier Bereichen unterschieden: Struktur und Führung, Wandlungsfähigkeiten, Kompetenzen und Qualifikationen sowie Koordination und Steuerung. Die Einflussfaktoren in den unterschiedlichen Bereichen fungieren hierbei als Stellschrauben und können sowohl ein Hemmnis als auch ein Treiber für die Umsetzung von Industrie 4.0 sein. Eine gezielte Ausgestaltung dieser Einflussgrößen kann sie zu Erfolgsfaktoren für die Umsetzung von Industrie 4.0 Projekten machen. So lässt sich zum Beispiel das analysierte Fallbeispiel einer Bautischlerei heranziehen.

Fallbeispiel – Digitalisierung in der Bautischlerei

Eine Bautischlerei mit rund 70 Mitarbeitenden entschied sich, ineffiziente papierbasierte interne Prozesse zu digitalisieren. Ziel der Maßnahme war eine Effizienzsteigerung und gleichzeitig eine bessere Übersicht über den Auftragsstatus und die Finanzlage, was auch zu einer deutlichen Arbeitserleichterung für die Mitarbeitenden führen würde. Die Betriebsführung entschloss sich also, ein Auftragsmanagement-Tool eines externen Software-Anbieters einzuführen. Damit können die Mitarbeitenden Aufträge an Standterminals mit automatischer Zeiterfassung aufrufen. Tablets für die Führungskräfte sollten die Kommunikation zwischen den drei Produktionshallen verbessern. Hierbei half die schrittweise und transparente Einführung der neuen Systeme, die Bedenken der Mitarbeitenden auszuräumen und ihre Wandlungsbereitschaft zu steigern. Peer-to-Peer-Lernen und das Engagement des Managements trugen ebenfalls wesentlich zum Erfolg bei.

Bezogen auf die vier Bereiche organisationaler Einflussfaktoren lässt sich hierbei jeweils erkennen:

• Im Bereich der Struktur und Führung war das Engagement des Managements für die Einführung neuer Technologien ein Treiber der Digitalisierung im Betrieb. Wichtig ist in diesem Zusammenhang auch, dass durch richtige Weichenstellungen der Führung die Veränderungsbereitschaft beim Management und Beschäftigten positiv beeinflusst werden kann. Dabei spielt vor allem eine offene Kommunikationskultur und die frühe Einbindung der Mitarbeiter eine wichtige Rolle.
• In der Bautischlerei führte die transparente, schrittweise Einführung eines digitalen Auftragsmanagementsystems zu einer erfolgreichen Digitalisierung interner Prozesse. Die Wandlungsfähigkeit des Betriebs war ein Treiber.
• Aufgrund der Größe und den mangelnden Ressourcen können KMU meist nicht ohne weiteres eine Digitalisierungsabteilung aufbauen. Durch regelmäßige Schulungen zur Nutzung der neuen Technologie für die Mitarbeitenden und das vorhandene Know-How zur Auswahl und Einführung der Software wurden Kompetenzen und Qualifikationen der Mitarbeitenden zum Treiber.
• Im Bereich der Koordination zeigte sich aber ein Hemmnis für die Einführung der neuen Software: das Projekt war sehr zeitintensiv und konnte nur durch den hohen Arbeitsaufwand Einzelner erfolgreich umgesetzt werden.

Es lässt sich also die Erkenntnis ableiten: Die organisationalen Einflussfaktoren sind Stellschrauben, die hier in vielen Bereichen schon gut eingestellt wurden. Durch die Analyse ließ sich das Problemfeld, die hohe Arbeitsbelastung einzelner, identifizieren. So können Lösungswege für zukünftige Projekte erarbeitet werden, hier zum Beispiel ein besseres Ressourcenmanagement oder die Einstellung zusätzlichen Personals. Das und weitere Fallbeispiele aus dem Kurzformat „Industrie 4.0 im Mittelstand: Erfolgsfaktoren in der Organisation“ zeigen, dass auch KMU erfolgreich Industrie 4.0-Lösungen einsetzen können. Um die Nutzenvorteile zu erschließen, muss nicht gleich der gesamte Betrieb umgestellt werden. Bereits kleine Modernisierungen bieten echten Mehrwerte: „Industrie 4.0 Light“.

Das Fazit

Der Weg zur Umsetzung der Industrie 4.0 ist für KMU mit Herausforderungen gespickt, bietet aber auch großes Potenzial. Um die Verbreitung von Industrie 4.0 im Mittelstand weiter voranzutreiben, bestehen zahlreiche interdisziplinäre Forschungs- und Entwicklungsbedarfe. Die Technologien, ihre Anwendung und Implementierung sollten möglichst einfach zugänglich und verständlich sein. Zwar gibt es noch einige Fragen zu klären, gerade im Bereich der Qualifikation und Weiterbildung von Fachkräften sowie der Akzeptanz des kulturellen Wandels hin zur Industrie 4.0; Es ist zu hoffen, dass durch die Identifikation von organisationalen Einflussfaktoren, den Austausch von Best Practices und unternehmensübergreifende Zusammenarbeit entscheidende Schritte hin