Die Digitale Fabrik konzipieren und umsetzen –
eine Aufgabe für den CIM-Architekten?

Götz Marczinski

Um die Nutzenpotentiale der Digitalen Fabrik zu erschliessen ist es wie bei realen Bauvorhaben empfehlenswert, einen Architekten mit der Konzeption und der Bauleitung zu beauftragen. Kernaufgabe ist es, die speziellen Anforderungen mit dem Angebot potentieller Dienstleister in Einklang zu bringen.

Vordergründig handelt es sich bei der „Digitalen Fabrik“ um die Absicherung von Produktions- und Logistikprozessen im Vorfeld der realen Produktion. In der Praxis bedeutet die Einführung der Digitalen Fabrik jedoch zunächst, Transparenz in den Planungsprozessen herzustellen und das Planungswissen effizient zu managen.

Denn wer genau fragt, wo der Engpass bei zeitintensiven und fehleranfälligen Planungsprozessen liegt, der stößt zunächst auf völlig unspektakuläre Probleme. Hierzu gehören:

  • die mangelhafte Archivierung bisheriger Planungsergebnisse
  • der fehlende Bezug zu tatsächlichen Fertigungsunterlagen
  • die mangelnde Aktualität der Fertigungsunterlagen
  • mangelnde Standardisierung.

In der Praxis ist aufgrund der „privaten“ Archive bisheriger Projekte zwar der „Fingerabdruck“ des jeweiligen Planers auf den Methoden- und Arbeitsplänen klar erkennbar. Die technologische Kompetenz des Unternehmens dagegen nicht. Planungsprozesse sollen mit der Digitalen Fabrik zunächst

  • transparent
  • reproduzierbar und
  • verbindlich gestaltet werden.

Die aktive Planungsunterstützung und –absicherung folgt erst wenn dieses Fundament gelegt ist.

Softwareauswahl
Der Softwaremarkt stellt sich genau gegenläufig dar, weil Anwendungen in den Vordergrund gestellt werden. So gibt es einerseits eine Vielzahl von Anwendungssystemen, die aber jeweils nur Teilaspekte abdecken. Hierzu gehören:

  • Fabrikplanung (Layoutgestaltung, Flächenbedarfsermittlung, Materialflusssimulation)
  • Logistik und Materialversorgung (Behälterkreislauf)
  • Methodenplanung und Bearbeitungssimulation
  • Austakten von Fertigungslinien
  • Werkerbedarfsermittlung und Arbeitsplatzgestaltung (Ergonomie)

Andererseits gibt es wenige integrierte Systeme, die unter dem „Label“ Digitale Fabrik angeboten werden. Bei genauem Hinsehen stellen sich diese Anbieter im Wesentlichen als „Vollsortimenter“ dar, die unter einem gemeinsamen Dach Lösungen für unterschiedliche Aspekte der Produktionsgestaltung anbieten. Interessanterweise alle auf dem selben Softwarekern.

Die Rolle des Architekten
Weil die Nutzer der Digitalen Fabrik nicht die Sprache der Anbieter sprechen, weil die Erwartungshaltung an die Leistungsfähigkeit regelmäßig den Möglichkeiten der Digitalen Fabrik widerspricht, deswegen ist ein Architekt erforderlich. Seine Rolle ist es,

  • die Zielvorstellungen des Nutzers in konkrete Vorgaben (was muss die Digitale Fabrik bieten?) umzuwandeln, also ein Lastenheft zu erstellen
  • einen Entwurf der Digitalen Fabrik zu erarbeiten (Pflichtenheft)

Zur Pflichtenhefterstellung nutzt der Architekt vor allem seine Erfahrungen mit der Gestaltung von Planungsabläufen und seine Kenntnisse über den Softwaremarkt. Da die Digitale Fabrik nicht auf der „Grünen Wiese“ geplant wird, muss der Architekt auch die bestehende „Bausubstanz“ in seine Überlegungen einbeziehen (Bild: Bewertung der bestehenden Struktur).

Die Anforderungen werden also sowohl am Softwaremarket als auch am bestehenden Systemen gespiegelt. Im Ergebnis liefert der Architekt den Bebauungsplan, der sowohl in unterschiedliche Gewerke als auch in Bauabschnitte gegliedert sein kann.

Baumaßnahmen
Die Reihenfolge der Umsetzung erfolgt unabhängig davon, ob Gewerke einzeln vergeben werden oder ein Generalunternehmer eingesetzt wird. Zunächst wird das Fundament gelegt, wozu Spezialisten für die Informationsgestaltung gebraucht werden. Arbeitsinhalt ist neben der Gestaltung der Planungsabläufe die konsistente Modellierung von Pro-dukt, Prozess und Ressourcen.

Im nächsten Schritt die wird Infrastruktur eingerichtet. Hierzu gehört sowohl die Erschließung des Grundstücks als auch die Basisinstallation für Medien Ver-/Entsorgung. Für die Digitale Fabrik heißt das Integration in „Legacy Systeme“ und Abbildung von Work Flows.

Erst wenn dieses Fundament steht, sollten die Module zur aktiven Absicherung (Simuation, automatisierte Methodenplanung etc.) eingebunden werden.

Betrachten Sie die Digitale Fabrik also sachlich. Braucht ihr Unternehmen die aktive Unterstützung zur Automatisierung von Planungsaufgaben bzw. zur digitalen Planungsabsicherung? Oder ist Transparenz und Datenbereitstellung, das „Wissensmanagement“ heute das Entscheidende? Fragen Sie CIMAachen, Ihre CIM Architekten.

erschienen in CIMAktuell, Januar 2005