VDI-Pressegespräch: Durchgängiges Engineering ermöglicht die

VDI-Pressegespräch:
Durchgängiges Engineering ermöglicht die
notwendigen Freiräume für kreative Prozesse
Dr. Ulrich Löwen
Fachausschuss „Durchgängiges Engineering“ der
VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA);
Senior Principal Key Expert Engineer bei Siemens Corporate Technology
Statement zur VDI-Tagung Industrie 4.0
28. Januar 2015
Maritim Hotel Düsseldorf
Es gilt das gesprochene Wort.
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Sehr geehrte Damen und Herren,
• Unsere Stärke ist die profunde Kenntnis der
Wertschöpfungsprozesse!
• Digitalisierung bietet die Chance, diese Stärke
auszubauen!
• Durchgängiges Engineering ist ein wichtiger
Hebel, das Potenzial aus der Kenntnis der
Prozesse und der Digitalisierung zu heben!
Besinnen auf unsere Stärken
Alle reden über die Digitalisierung und ihre Auswirkungen
auf Unternehmen und Mitarbeiter. Und das ist auch gut so!
Es unabdingbar, dass wir aus Deutschland heraus in
Leitindustrien wie der produzierenden Industrie die
Digitalisierung gestalten. Damit stellt sich die Frage,
welche Hebel wir aus Deutschland heraus haben – gerade
gegenüber den scheinbar erdrückenden Technologien und
Aktivitäten von außerhalb, insbesondere aus den USA.
Es ist wichtig, dass wir uns auf unsere Stärken besinnen
und mit Hilfe der Möglichkeiten der Digitalisierung genau
diese Stärken nachhaltig stärken.
Mit den Fragestellungen, wie diese Stärkung und
Gestaltung gelingen kann, beschäftigen sich, aus
unterschiedlichen Blickwinkeln, verschiedene der 80
Fachausschüsse der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und
Automatisierungstechnik GMA. Der Fachausschuss
„Durchgängiges Engineering“ hat dazu einen Statusreport
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erstellt: „Durchgängiges Engineering in Industrie 4.0Wertschöpfungsketten“. Ich möchte ihnen den Kontext und
die dahinter liegenden Ziele und Überlegungen erläutern,
um anhand dieser Technologie zu verdeutlichen, wie in
Deutschland ein erfolgreicher Weg mit den Digitalen
Technologien beschritten werden kann.
Engineering
Unter Engineering verstehen wir ganz allgemein die
technisch geprägten Tätigkeiten von Ingenieuren und
adressieren hier deshalb mit dem Thema „Ingenieurskunst“
eine der bedeutendsten Stärken Deutschlands.
Wenn wir uns die Anwendungsbereiche dieser
Ingenieurskunst anschauen, in denen unsere Ingenieure
ihre Stärke nachhaltig unter Beweis gestellt haben und
immer noch tun, dann sind diese geprägt durch die reale,
physische Welt: Wir kennen einerseits die Maschinen, die
Mechanik, die Elektrotechnik, maschinennahe
Programmierung. Andererseits kennen wir die Prozesse:
die Fertigungsprozesse und Fertigungsverfahren – oder
allgemeiner formuliert – die Wertschöpfungsprozesse im
Umfeld der Produktion.
Genau diese fundierten Kenntnisse sind unsere „Assets“,
mit denen wir wuchern müssen. Und wir müssen die
Digitalisierung als Chance begreifen, in Kombination mit
diesen Assets, unsere Stärken noch weiter zu stärken!
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Digitalisierung und Engineering
Die Digitalisierung ist ein Hebel, mit dem
Wertschöpfungsprozesse anders gestaltet werden können.
Das ist unser Verständnis von Industrie 4.0:
Industrie 4.0 ist eine neue Stufe der Organisation und
Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette über den
gesamten Lebenszyklus von Produkten. Diese neue Stufe
erreichen wir mit den Mitteln der Digitalisierung.
Was bedeutet das konkret für den Wertschöpfungsprozess
„Engineering“?
Engineering wird schon lange nicht mehr am Zeichenbrett
durchgeführt, sondern man nutzt stattdessen sogenannte
Engineering-Werkzeuge. Aufgrund der stetig steigenden
Komplexität der Aufgabenstellungen ist eine Welt ohne
Engineering-Werkzeuge schon seit Längerem überhaupt
nicht mehr denkbar. Engineering-Werkzeuge sind
Software-Tools, die Ingenieure nutzen und mit deren Hilfe
Ideen und Gedanken zu Innovationen werden. Typische
Beispiele sind CAx-Werkzeuge, Programmier-Werkzeuge,
Simulations- und Visualisierungs-Werkzeuge, aber auch
Kalkulations- und Optimierungsprogramme. In der Regel
sind das viele verschiedene Werkzeuge, die ein Ingenieur
nutzt und jedes Werkzeug ist für genau einen Zweck
bestimmt.
Diese Vielzahl an Werkzeugen hat zur Folge, dass
Ergebnisse, die Ingenieure mithilfe eines Werkzeugs
erzeugen, anderen Werkzeugen heute noch nicht direkt zur
Verfügung gestellt werden können. Inkompatible
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Datensätze müssen nicht nur in stupider und repetitiver
Tätigkeit von Hand von einem Werkzeug in ein anderes
übertragen werden – die Komplexität der Datensätze ist
auch eine Quelle für Fehler. Sie können sich das anhand
einer einfachen Analogie klarmachen: Kopieren Sie einmal
eine PowerPoint-Präsentation von Siemens in die
PowerPoint-Formatvorlage der GMA. Sie werden lange
Herum-formatieren müssen, bis der Foliensatz halbwegs
akzeptabel aussieht. Nun hinkt dieses Beispiel insofern, als
Sie die Formatierung einer Präsentation durchführen
können, ohne den Inhalt der Präsentation verstanden zu
haben. Beim Übertragen von Engineering-Daten ist ein
inhaltliches Verständnis allerdings unabdingbar, obwohl
die Tätigkeit an sich nicht wertschöpfend ist!
Vielleicht antworten Sie: Das mache ich bei PowerPoint
anders, ich kopiere einfach den Inhalt der Folien im jpgFormat. Übertragen auf das Beispiel der EngineeringWerkzeuge wäre das aber nichts anderes, als wenn Sie
Pläne, die ein Engineering-Werkzeug erzeugt, im pdfFormat zur Verfügung stellen. Die logischen Informationen
sind dann für ein Zielwerkzeug einfach nicht mehr
zugänglich.
Ein zweites, nicht unerhebliches Problem taucht auf, wenn
Sie sich die Verfolgung eines Produktes über seinen
Lebensweg vorstellen und dieses Produkt komplex ist –
wie ein Auto oder eine Werkzeugmaschine. Niemand wird
sich die Zeit nehmen, Änderungen, die Sie in der
physischen Welt vornehmen, mit viel Aufwand über alle
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Werkzeuge zurück zu dokumentieren. So kann es sein, dass
Produkte in der realen Welt optimiert werden, die
Konstruktionsabteilung davon aber nie etwas erfährt. Und
auch Instandhalter stehen im Verlaufe des Lebenszyklus
des Produkts zunehmend vor einem Problem, wenn die
„as-is“ Information nicht mit der „as-maintained“
Information übereinstimmt, also Änderungen in der
physischen Welt nicht in die Dokumentation aufgenommen
wurden.
Ingenieure müssen in ihrem Alltag zahlreiche stupide und
repetitive Routineaufgaben durchführen, die außerdem
noch – bedingt durch die zunehmende Komplexität der
Daten – fehleranfällig sind.
Durchgängiges Engineering
Genau hier setzt die „Durchgängigkeit“ an. Durchgängiges
Engineering bedeutet, dass Informationen zwischen den
Engineering-Werkzeugen automatisiert und verlustfrei
ausgetauscht werden und so der Ingenieur von stupiden,
fehleranfälligen Routineaufgaben befreit wird.
Doch jetzt kommt der springende Punkt: Wie können wir
den gewonnenen Freiraum nutzen? Eine Möglichkeit wäre,
aufgrund der geringeren Engineering-Aufwände, das
Produkt oder die Dienstleistung, die entwickelt werden,
billiger zu verkaufen. Aber das ist sicherlich nicht die
intelligenteste Möglichkeit. Nachhaltiger wäre es, den
gewonnenen Freiraum zu nutzen, um zusätzlichen Wert für
den Kunden zu generieren. Die an der
Wertschöpfungskette des Engineering Beteiligten könnten
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den Freiraum doch nutzen, sich mit mehr Aufwand und
Kreativität in die frühen Phasen der Produktentwicklung
oder Projektabwicklung einzubringen. Auf diese Weise
könnten neue Features, neue Produkte, neue
Dienstleistungen zusätzlichen und vor allem
wahrgenommenen Kundenutzen generieren und dadurch
eine neuartige Differenzierung vom Wettbewerb erzeugen.
Ebenso könnten neue Geschäftsmodelle, die mit der
Digitalen Transformation einhergehen, berücksichtigt
werden. Dadurch wird die „Top-Line“ höher geschoben.
Fazit 1: Durchgängiges Engineering lässt Freiräume
entstehen, die zur Schaffung von neuen
Alleinstellungsmerkmalen genutzt werden können!
Aber die Geschichte ist hier noch nicht zu Ende!
Durchgängiges Engineering ermöglicht zusätzlich auch die
Simulation von Produkten, Produktionssystemen und
Wertschöpfungsnetzen. Dies kann der Ingenieur nutzen,
um seine Entwurfsentscheidungen abzusichern und damit
frühzeitig feststellen, ob ein Weg zum Ziel führt. Somit
kann durchgängiges Engineering auch zur Risikoreduktion
genutzt werden, so dass dadurch nicht nur die „Top-Line“
erhöht, sondern auch die „Bottom-Line“ weiter reduziert
werden kann.
Und noch eine Bemerkung am Rande: Sie wissen doch
selbst, wenn Sie einmal etwas in der realen Welt gebaut
haben, das nicht so ganz ihren Ansprüchen gerecht wird,
dann „basteln“ und „flicken“ sie so lange, bis sie halbwegs
damit leben können. Sie würden doch nicht das bereits
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aufwändig Realisierte beiseiteschieben und neu anfangen?
Aber in der digitalen Welt ist das anders. Da sind sie viel
freier im Handeln, da ändern sie mal eben eine
Konstruktion. Damit will ich verdeutlichen, dass bei
konsequenter Nutzung der Digitalisierung die Ergebnisse
einfach robuster sind.
Fazit 2: Durchgängiges Engineering wird durch die
Digitalisierung ermöglicht und schafft Freiräume, die
zur Reduktion von Fehlentwicklungen genutzt werden
können. Durchgängiges Engineering stärkt also unsere
Stärken!
Durchgängiges Engineering und Werkschöpfungsnetze
Wenn allen durchgängiges Engineering zur Verfügung
steht – wo bleibt dann die Differenzierung und
Alleinstellung am Markt? Diese Frage ist zunächst
berechtigt, denn das Potenzial des Durchgängigen
Engineering steht allen offen. Doch der nutzenstiftende
Punkt ist die richtige Anwendung der zur Verfügung
stehenden Mittel.
Genau hier kommt eine weitere Stärke Deutschlands ins
Spiel: Durchgängiges Engineering an sich ist kein neues
technologisches oder methodisches Thema. Seit mehr als
10 Jahren setzt man sich weltweit intensiv mit den
Technologien und Methoden für durchgängiges
Engineering auseinander. In dieser Zeit haben wir in
Deutschland eins gelernt: Wenn wir eine echte
Durchgängigkeit im Engineering erreichen wollen, müssen
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wir ein sehr großes Rad bewegen, da gibt es keinen „onesize-fits-all“ Ansatz. Das heißt, wir müssen die zugrunde
liegenden Prozesse zuerst verstehen und dann durchgängiges Engineering spezifisch an diesen ausrichten.
Was heißt das?
Die Potenziale von durchgängigem Engineering kann
nur derjenige heben, der die geschäftstreibenden
Wertschöpfungsprozesse richtig versteht.
Genau dies wird in dem VDI-Statusreport „Durchgängiges
Engineering in Industrie 4.0-Wertschöpfungsketten“
erläutert. „Durchgängiges Engineering“ wird für
verschiedene Geschäftsarten ausgeprägt, beispielsweise für
das Verkaufen von Massenprodukten wie Unterlegscheiben
oder Ammoniak, oder für das Herstellen von
Individualprodukten nach Kundenanforderungen wie
Schiffe, Großantriebe oder Spezialmaschinen, oder für
Lohnfertiger wie bei der Elektronikbestückung oder
Blechfertigung, oder für Hersteller individualisierbarer
Massenprodukte wie Autos oder Kleidungsstücke.
Zusätzlich können auf Basis eines durchgängigen
Engineerings auch noch Wertschöpfungsprozesse
außerhalb des Engineering – wie die Produktion oder der
Service – optimiert werden.
Und wie ich am Anfang ausgeführt habe: Gerade wir in
Deutschland verstehen diese geschäftstreibenden
Wertschöpfungsprozesse!
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Fazit
Mit durchgängigem Engineering können wir eine
Effizienzsteigerung erreichen. Durch diese werden
Freiräume geschaffen, um neue Ideen zu generieren. Diese
Ideen sind notwendig für neue Differenzierung vom
Wettbewerb.
Das Know-how um die unterschiedlichen
Engineeringprozesse für die verschiedenen
Produktionsstrategieen oder Produktionsorganisationen,
wie beispielsweise Auftragsfertigung, individualisierte
Massenfertigung, Standard-Produkte oder ChargenHerstellung, befähigt uns mit den Möglichkeiten der
Digitalisierung, ganz neue Wege zu gehen. Diese sind so
individuell wie die Produkte, die hergestellt werden.
Wegen des dazu notwendigen tiefen Prozessverständnisses
ist dieser Weg nicht einfach kopierbar und bietet uns daher
die Möglichkeit zu nachhaltigem Erfolg!
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