Lean und Industrie 4.0
Dieser Artikel basiert auf einem Vortrag, den ich am 13. Juni 2018 auf der 18. Lean Management Conference for Production and Services in Breslau/Polen gehalten habe.
Kurze Klärung der Begriffe
Bei Industrie 4.0 geht es darum, Computertechnologie, künstliche Intelligenz und insbesondere Netzwerke zur Verbesserung der Produktion einzusetzen. Für mich ist es ein bisschen zu hochgejubelt. Es gibt viel mehr Ideen und Visionen als Dinge, die tatsächlich funktionieren.
Insgesamt ist nicht sehr genau definiert, was Industrie 4.0 neben einem deutschen Forschungsprogramm eigentlich ist. Wir sind uns auch nicht sicher, inwiefern es sich von Digital Manufacturing (1970er Jahre), Computer Integrated Manufacturing (CIM) (1990er Jahre), Digital Factory (2000), Factory 2.0 (ab 2005) und Smart Factory (ab 2007) unterscheidet, die allesamt große Versprechungen, aber wenige tatsächliche Ergebnisse mit sich brachten.
Lean Production gibt es schon seit mindestens einem halben Jahrhundert. Sie wurde von Toyota ab 1950 unter dem Namen Toyota Production System entwickelt. Wie bei Industrie 4.0 ist auch Lean nicht genau definiert. Dazu gehören Just in Time und Jidoka ebenso wie Muda, Mura, Muri (Verschwendung, Unausgeglichenheit, Überlastung), Respekt vor dem Menschen und vieles mehr. Ich habe fünf Jahre lang für Toyota gearbeitet und bin ein großer Fan von Lean. Bedenken Sie, dass ich eventuell ein wenig voreingenommen
bin. Dennoch scheitern auch im Lean-Bereich viele Projekte oder zeigen keine signifikante Verbesserung.
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Gemeinsamkeiten
Lean und Industrie 4.0 besitzen viele Gemeinsamkeiten. Eine gute Implementierung erfordert bei beiden Ansätzen volle Aufmerksamkeit und Unterstützung sowie viel Zeit von Ihnen und Ihren Mitarbeitern. Wenn Sie Ihre Mitarbeiter überlasten und zu viele Projekte auf einmal anstoßen, werden sie diese nicht beenden. Und selbst wenn Sie meinen, fertig zu sein, funktionieren sie nicht sehr gut. Ein wesentlicher Bestandteil von Lean ist die Begrenzung der laufenden Arbeiten, um die eigentliche Arbeit zu erleichtern. Ich bin fest davon überzeugt, dass das Gleiche für Projekte gilt.
Diese Aufgabe kann nicht ausgelagert werden. Wenn Sie lediglich einige Leute einstellen, um die Arbeit für Sie zu erledigen, wird dies nicht zu dem Ergebnis führen, das Sie sich versprechen. Auch wenn es gut aussieht, wird es wahrscheinlich nicht wie geplant funktionieren. Verstehen Sie mich nicht falsch, externe Leute können definitiv helfen, aber es ist alles andere als ein “Fire and Forget” Ansatz.
Egal, ob Sie Lean oder Industrie 4.0 betreiben, PDCA (Plan, Do, Check, Act) ist für den Erfolg unerlässlich. Während alles in einer Präsentation gut aussehen kann, ist es am wichtigsten, dass es tatsächlich in der Praxis funktioniert. Daher sind gerade die Check- und Act-Teile wichtig für den Erfolg. Sowohl bei Lean als auch bei Industrie 4.0 scheitern die meisten Implementierungen
am Fehlen von PDCA. Und die Ausfallrate ist dramatisch. Für Lean gibt es zahlreiche Quellen, die besagen, dass 70% bis 90% aller Lean-Projekte keinen messbaren Nutzen bringen. Ich glaube diese Zahl. Ich habe noch keine ähnlichen Quellen zu Industrie 4.0 gesehen, aber meine eigene persönliche Erfahrung würde die Ausfallraten von Industrie 4.0-Projekten ebenfalls zwischen 70% und 90% verorten.
Wenn Sie jedoch einer der glücklichen 10% bis 30% sind, bei denen Lean und/oder Industrie 4.0 funktioniert, kann es einen großen Unterschied für Ihr Unternehmen machen. Sowohl Lean als auch Industrie 4.0 haben das Potenzial, die Durchlaufzeit deutlich zu verkürzen, die Qualität zu verbessern und die Rentabilität des Betriebs insgesamt zu verbessern - wenn es denn richtig gemacht wird.
Unterschiede
Es gibt auch viele Unterschiede zwischen Lean und Industrie 4.0. Die Arbeit mit Menschen ist ein wesentlicher Bestandteil von Lean. Lean betrachtet deren Bedürfnisse und wie sie miteinander umgehen. Industrie 4.0 konzentriert sich dagegen auf Computer, Automatisierung und Robotik. Das ultimative Ziel von Industrie 4.0 ist die stockdunkle Fabrikanlage, in der es keine Menschen mehr gibt. Natürlich gibt es auch wissenschaftliche Veröffentlichungen, in denen behauptet wird, dass die Arbeitnehmer für Industrie 4.0 unerlässlich sind, aber für mich fühlt sich das fingiert an. So etwa nach der Art: „Du bist wichtig, also sei still und mach Deine Arbeit, bis Du durch einen Roboter ersetzt wirst”.
Mechanisierung, Wassermühlen, Dampfmaschinen
Was die Nutzung von Computern angeht, so ist Lean nicht computerfeindlich. Wenn die beste Lösung einen Computer beinhaltet, dann wird Lean gerne auch Computer, Automatisierung, Netzwerke und alle anderen computerbezogenen Aspekte nutzen. Industrie 4.0 muss jedoch in den meisten Fällen die Computerlösung gegenüber der herkömmlichen bevorzugen. Computer und computerfreie Lösungen haben Vor- und Nachteile. Mein Bauchgefühl sagt mir, dass in den meisten Branchen die Vorteile der Computer überschätzt und die Probleme übersehen werden.
Ein weiterer Unterschied ist die Geschwindigkeit der Änderung. Lean bedeutet oft einfache und schnelle Lösungen wie z.B. Karakuri Kaizen. Besonders in Japan bevorzugen Unternehmen oft die schnelle und "schmutzige" Lösung gegenüber einer teuren und umständlichen. Solange es funktioniert, ist es gut. Industrie 4.0 hingegen ist hardware- und softwarelastig. Jede Änderung erfordert einen Programmierer oder Techniker, die in der Regel Mangelware sind. Daher wird eine Industrie 4.0-Implementierung viel mehr Zeit in Anspruch nehmen, während eine Lean-Implemen-
Massenproduktion, Fließband, Elektrizität
Computer und Automatisierung
tierung (nicht immer, aber oft) schneller sein kann.
Ein weiterer damit verbundener Unterschied ist die Flexibilität. Industrie 4.0 bietet oft nicht viel Flexibilität. Natürlich ist es das Ziel, jederzeit jedes gewünschte Teil flexibel zu produzieren. Aber wenn Sie das eigentliche Produktionssystem anpassen müssen, benötigt Industrie 4.0 viel mehr Zeit und Geld. In Sachen Komplexität kommt dies einer ERP-Änderung nahe. Wenn Sie mit ERP-Systemen arbeiten, denken Sie an das letzte Software-Update, den Versionswechsel oder - schauderhaft - an einen kompletten Wechsel zu einem anderen ERP-Softwareanbieter. Es war wahrscheinlich sehr teuer und chaotisch. Gleiches gilt für Industrie 4.0. Meiner Meinung nach reduziert Industrie 4.0 die Flexibilität sogar. Lean hingegen macht lieber viele kleine Schritte als große Sprünge, da dies Ihrer Lernkurve hilft und Ihnen mehr Zeit gibt, Fehler zu korrigieren. Es fördert auch schnelle und flexible Änderungen, um schneller zu verbessern.
Schließlich gibt es noch das Thema der kontinuierlichen Verbesserung. Der Gedanke,
Cyber Physical Systems
sich ständig zu verbessern, ist einer der Eckpfeiler des Lean Manufacturing. Aufgrund der langsameren Geschwindigkeit von Änderungen und Implementierungen in Industrie 4.0 sind die meisten Industrie 4.0-Anwendungen jedoch das, was ich als "Monumente" bezeichnen würde. Sehr teuer, und wenn sie erst einmal da sind, sind sie schwer zu ändern. Daher ist Industrie 4.0 oft ein einmaliger Ansatz, der funktionieren kann (oder auch nicht).
Eine kurze Umfrage
Während meines Vortrags auf der Lean Management Conference in Polen präsentierte ich verschiedene Venn-Diagramme, wie Lean und Industrie 4.0 interagieren könnten (Abb. S. 15). Ich befragte das Publikum, an welche der möglichen Optionen sie am ehesten glauben würden.
Option 1 war eine vollständige Trennung von Industrie 4.0 und Lean; sie haben nichts miteinander zu tun. Etwa sieben oder acht Personen im Publikum glaubten, dass dies das wahrscheinlichste Szenario sei.
Option 2 war, dass Lean und Industrie 4.0 tatsächlich im Konflikt zueinander stehen
Lean Industrie 4.0
Lean
Industrie 4.0
Lean . Industrie 4.0
Lean
und aktiv um Dominanz oder Bedeutung in der Produktion kämpfen. Mit anderen Worten, es wäre entweder Lean oder Industrie 4.0 vorhanden, aber eine Kombination ist nicht möglich. Auch hier bevorzugten etwa sieben oder acht Personen im Publikum dieses Szenario, ähnlich dem oben genannten "völlig separaten" Ansatz.
Option 3 zeigte Industrie 4.0 als Teilmenge von Lean. Alles, was Industrie 4.0 leistet, kann als Teil der Lean-Methodik betrachtet werden. Natürlich, für mich als Lean-Anhänger, sehe ich alles durch eine Lean-Brille. Um ehrlich zu sein, wäre dies nicht mein bevorzugtes Venn-Diagramm gewesen. Eine große Gruppe des Publikums sah es jedoch so – da es sich hierbei um eine Lean Management Conference handelte, waren die Befragten vielleicht auch zugunsten von Lean voreingenommen.
Das nächste Szenario (Option 4) war umgekehrt, wobei Lean eine Teilmenge von
Industrie 4.0 ist und alles, was Lean tut, in Industrie 4.0 enthalten ist (Was?!??!?? Komm her, du fehlerhafter Haufen Transistoren. Ich zeige dir, wie die Fertigung funktioniert!). Überraschenderweise war dies das wahrscheinlichste Szenario für eine Person im Publikum. Er sagte, dass dies das realistischste Szenario sein könnte.
Ein weiteres Szenario (Option 5) ist, dass es eine Überschneidung zwischen Lean und Industrie 4.0 gibt. Sie teilen Ideen und Visionen und müssen zusammenarbeiten, aber es gibt viele verschiedene Rollen. Dies war die Präferenz für eine bedeutende Gruppe des Publikums und es wäre auch meine bevorzugte Sichtweise.
Schließlich sieht Option 6 Lean und Industrie 4.0 als identisch an. Es gibt keinen Unterschied zwischen Lean und Industrie 4.0; es ist alles dasselbe. Einige wenige Leute glaubten, dass dies das wahrscheinlichste Szenario sei.
Die Überraschung für mich war, dass mindestens eine Person für jedes dieser Szenarien als das wahrscheinlichste abstimmte. Es gab nicht einmal einen klaren Gewinner, wobei sowohl das Szenario von Industrie 4.0 als Teilmenge von Lean als auch das Szenario mit einer Überschneidung mit einer ähnlichen Anzahl von Stimmen abschnitten. Ziemlich überraschend. Wie immer hoffe ich, dass dieser Artikel für Sie aufschlussreich war, Ihnen beim Verständnis von Lean und Industrie 4.0 hilft und Ihnen Anregungen für Ihre tägliche Arbeit gibt.