Smart von Anfang an

Im Gegensatz zur digitalen Umrüstung einer Fabrik im Brownfield – dem Retrofit – ist der Gestaltungsspielraum bei der Greenfield-Planung viel größer. Wichtig ist dabei, die Digitalisierung von Anfang an mitzudenken, um alle Potenziale zu nutzen. Bei der Planung einer Fabrik auf der grünen Wiese haben wir drei Handlungsstränge:

1. Die klassische Fabrikplanung, bei der wir über die Prozesse kommend die Layouts gestalten.
2. Den Smart-Factory-Ansatz, bei dem wir ermitteln, welche Potenziale mit digitalen Lösungen gehoben werden können.
3. Die Planung der (digitalen) Fabrik. Dabei setzen wir auf Building Information Modeling (BIM), Ansätze des Digitalen Zwilling und auch auf die generative Gestaltung.

Bei Smart Factory ist es wichtig, das Thema ganzheitlich anzugehen. Denn je freier der Gestaltungsspielraum ist, desto mehr Potenziale können gehoben werden. Die Planungsansätze sind dabei weitestgehend unverändert geblieben im Vergleich zur klassischen Produktions- und Fabrikplanung. Allerdings hat die Zahl der verfügbaren Technologien die als Lösungsmöglichkeiten dienen stark zugenommen und wird ständig erweitert. Die neuen Tools und der steigende Grad der Vernetzung macht es möglich, Produktionssysteme auf ein ganz neues Effizienzlevel zu bringen.

Während wir bei der Smart-Factory-Planung im Brownfield einzelne Bereiche anschauen und entsprechende Use Cases erstellen, die oftmals nur zwei Prozessschritte miteinander verknüpfen, gehen wir bei der Greenfield-Planung mit einem übergreifenden Business Case heran. Allerdings ist Fabrikplanung an sich schon so komplex, dass der Zusatz „SMART“ oftmals vernachlässigt wird. Dabei sollte Fabrikplanung und Smart Factory zusammengedacht werden. Man muss sich also Fragen stellen wie: Wo lassen sich mit neuer Technologie und durch Prozessverkettung Potenziale heben? Welche Einsparungen sind möglich? Wie rechnen sich die Investitionen?

In der Praxis sehen wir häufig, dass Kunden zögerlich reagieren, wenn wir Business Cases für intelligente Fabriken berechnen und wie diese sich amortisieren. Viele Unternehmen möchten eine Fabrik, welche die Möglichkeit vorbehält, digitale Potenziale zu einem späteren Zeitpunkt umzusetzen. Aber diese Flexibilität einzubauen kostet Geld. Ist etwa eine Prozessverkettung mit Robotik geplant, so haben wir einen etwas höheren Flächenbedarf, aber dafür eine 30 Prozent geringere Durchlaufzeit. Ist die Prozessverkettung allerding erst in Zukunft geplant, haben wir natürlich zunächst „nur“ einen größeren Flächenbedarf. Für das Unternehmen stellt sich die Situation so dar: Das Gebäude wird größer, das Projekt teurer, aber es gibt zunächst keine Vorteile oder Einsparungen. Dann wird möglicherweise gegen eine größere Fläche entschieden und damit die Chance auf Einsparpotenziale im wahrsten Sinne des Wortes „verbaut“.

Daher ist es entscheidend, ein konkretes Ziel vor Augen zu haben. Und das fängt immer mit einer Digitalisierungsstrategie an, die zum Unternehmen, zum Produktportfolio und den Produktionsprozessen passt. Als nächstes wird definiert, in welchen Schritten und in welcher Geschwindigkeit dieses Ziel erreicht wird. Bei Ingenics orientieren wir uns dabei an vier Stufen, die unterschiedliche Grade einer intelligenten Fabrik darstellen.

Klar sollte man nicht nur der Digitalisierung willen, eine Fabrik mit allen verfügbaren Technologien und Tools ausstatten. Am Ende muss sich der finanzielle Einsatz immer rechnen. Für Unternehmen heißt das abzugleichen, wie lange es dauert, bis sich die Anfangsinvestition auszahlt. Ist man eventuell bereit, einen längeren Zeitraum dafür in Kauf zu nehmen, hat aber im Gegenzug die Möglichkeit, zur nächsten Stufe der Smart Factory zu kommen und so weitere Potenziale zu heben.

Ein weiterer Aspekt, der besonders bei der Greenfield-Planung immer wichtiger wird, ist die Gestaltung einer Green Factory – einer nachhaltigen Fabrik. Dabei gehen Nachhaltigkeit und Digitalisierung Hand in Hand: Beispielsweise können Fabriken mithilfe regenerativer Energien, smarter Vernetzung und gesteuerter Stromnachfrage – dem sogenannten Demand Side Management – nahezu CO₂-neutral produzieren.