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Reifegrad der Digitalisierung in der Fertigung und Produktion

27.01.2022

"Die tiefgreifendsten Technologien sind diejenigen, die verschwinden ... Diese weben sich so in das Gewebe ein, dass sie sich nicht mehr im Produktionsalltag erkennen oder unterscheiden lassen», schrieb der Informatiker und Visionär Mark Weiser in seinem Essay «The Computer for the 21st Century.”

Daniel Frei (Autor), Tobias Westarp (Co-Autor)

Wie sich herausstellt, hatte Mark Weiser wohl Recht: Im Zeitalter der Industrie 4.0 sind digitale Technologien der zentrale Treiber für den Wandel. In der Tat ermöglicht die Einführung neuer Technologien den Unternehmen, Lösungen für die zunehmende Komplexität zu finden. Sie können damit die Erfordernisse der nachhaltigen Wettbewerbsfähigkeit und des profitablen Wachstum sicherstellen. Dennoch hängt die wirksame Umsetzung von der tagtäglichen Praxis ab. Diese kann die Umsetzung verlangsamen oder schlimmstenfalls sogar verhindern. Wir gehen heute davon aus, dass ein Mindestmass an Fähigkeiten erforderlich ist, bevor digitale Technologien in einem Unternehmen positive Wirkung erzielen können.

Sind Unternehmen der Fertigung und Produktion bereit für die Digitalisierung?

Um diese Frage zu beantworten, lohnt sich ein Blick auf die inspirierenden Prinzipien des CMMI (Capability Maturity Model Integration). Um Unternehmen bei der Definition ihrer Digitalisierungs-Roadmap zu unterstützen, wird zunächst ein Modell zur IST-Analyse benötigt. Hierzu erscheint eine Reifegradbeurteilung der digitalen Bereitschaft in Fertigungs- und Produktionsunternehmen ein sinnvoller Startpunkt zu sein.

Sowohl in der Praxis als auch in der Theorie lassen sich dazu drei anwendungsspezifische Zwecke identifizieren:

  1. Beschreibender Zweck: Diese Reifegradmodelle bewerten den Ist-Zustand der Organisation und/oder der Prozesse.
  2. Verpflichtender Zweck: Diese Modelle konzentrieren sich auf die Beziehungen zwischen dem Bereich und der Leistung und geben an, wie die Reifegradverbesserungen angegangen werden sollen, um den Geschäftswert zu beeinflussen.
  3. Vergleichender Zweck: Diese Modelle ermöglichen einen Benchmark zwischen Unternehmen, respektive zwischen ähnlichen Abläufen und Methoden.

Unternehmen können diese Modelle nutzen, um ihren Reifegrad zu bewerten und ihrer Prozesse bis zum gewünschten Reifegrad zu entwickeln. Auf diese Weise kann ermittelt werden, welches Niveau angestrebt werden soll und welche Schwerpunkte für die Entwicklung gesetzt werden. Dies wird dann in einer Roadmap (Digitalisierungsplan) festgelegt. Natürlich bestehen dazu verschiedene Tools und Angebote auf dem Markt, doch bieten diese selten einen strukturierten Leitfaden, wie der digitale Transformationsprozess auf der Grundlage ihrer aktuellen Situation optimal gestaltet werden kann.

Reifegrad der Digitalisierung in der Fertigung und Produktion

Reifegrad

Kurzbeschreibung

1 – initiiert

Der Prozess wird schlecht oder gar nicht gesteuert. Das Prozessmanagement ist reaktiv und verfügt nicht über die geeigneten organisatorischen und technologischen Werkzeuge. Skalierbarkeit, Wiederholbarkeit, Nutzbarkeit und Erweiterbarkeit der eingesetzten Lösungen sind nicht möglich oder stark limitiert.

2 – verwaltet

Der Prozess ist teilweise geplant und umgesetzt. Das Prozessmanagement ist aufgrund von Mängeln in der Organisation und/oder in den unterstützenden Technologien schwach. Die Entscheidungen werden aufgrund spezifischer Themen, aktuellen Mängeln oder Projekten getroffen. Einzelne Experten planen die nächsten Schritte, ein gewisses Verständnis der digitalen Weiterentwicklung ist vorhanden.

3 – definiert

Der Prozess erfolgt auf Basis einer abgestimmten Planung. Der Umsetzung liegen bewährte Praktiken und Verfahren zugrunde. Die Verwaltung des Prozesses muss einige Einschränkungen, wie bspw. die der organisatorischen Zuständigkeiten oder der zur Verfügung stehenden Technologien, in Kauf nehmen. Es sind noch einige Lücken in der Integration und Interoperabilität der Anwendungen vorhanden. Der Informationsaustausch läuft noch nicht optimal.

4 – integriert

Da der Prozess auf der Integration und der Interoperabilität von Anwendungen und einem durchgängigen Informationsaustausch aufbaut, ist er vollständig geplant und umgesetzt. Diese beruhen auf gemeinsamen, geteilten Standards innerhalb des Unternehmens. Sie berücksichtigen sowohl branchenübergreifenden Standards als auch die besten Praktiken aus der eigenen Branche.

5 - digital

Der Prozess ist digital ausgerichtet und stützt sich auf eine solide Technologie, Infrastruktur und eine Organisation mit hohem Wachstumspotenzial. Dank dem hohen Grad der Integration und der Interoperabilität ist auch die Reaktionszeit, die Durchlaufzeit, die Robustheit und die Sicherheit des Informationsaustausches jederzeit sichergestellt.

Aus diesen fünf Reifegraden ergibt sich, dass bei der Bewertung der digitalen Fähigkeiten eines Unternehmens nicht nur die zur Unterstützung der Prozesse eingesetzten Technologien berücksichtigt werden müssen. Denn ohne strukturierte Prozesse und definierte Organisationsstrukturen wird ein Unternehmen die Möglichkeiten dieser Technologien nicht nutzen können. Aus diesen Überlegungen und unter Berücksichtigung des Ziels des Reifegradmodells kann die digitale Bereitschaft von Unternehmen anhand von vier Analysedimensionen bewertet werden:

  1. Prozess
  2. Überwachung und Steuerung
  3. Technologie
  4. Organisation

ERP Einführung in Fertigungs- und Produktionsunternehmen

Nicht selten führt die Beurteilung der erforderlichen und erwünschten digitalen Fähigkeiten zum Entscheid, ein neues ERP-System einzuführen. Dies ist (und sollte sein) ein Entscheid des Top-Managements. Dabei spielen die Kriterien Effektivität, Effizienz und Kostenreduktion eine wichtige Rolle. Weitere wichtige Zielsetzungen und Rahmenbedingungen sind die redundanzfreie und qualitativ hochwertige Datenhaltung, zeitgemässe Technologie, hohe Benutzerfreundlichkeit sowie die systemische Unterstützung der firmeneigenen Erfolgskriterien.

Die Reifegradbewertung kann als erster Schritt eines Gesamtkonzepts betrachtet werden. Die nächsten Entwicklungsschritte betreffen einen konkreten Überblick über die Möglichkeiten zur Verbesserung der Prozessreife. Die erwarteten Ergebnisse sind abzustimmen und das weitere Vorgehen mit klaren Zielen und Vorgaben in Angriff zu nehmen.

Im Beitrag verwendete Quellen:

  1. De Bruin, T., Freeze, R., Kaulkarni, U., Rosemann, M.: Understanding the main phases of developing a maturity assessment model. In: Australasian Conference on Information Systems (ACIS), pp. 8–19 (2005)
  2. Pöppelbuß, J., Röglinger, M.: What makes a useful maturity model? A framework of general design principles for maturity models and its demonstration in business process management. In: Ecis, p. 28 (2011)
  3. Maier, A.M., Moultrie, J., Clarkson, P.J.: Assessing organizational capabilities: reviewing and guiding the development of maturity grids. IEEE Trans. Eng. Manag. 59(1), 138–159 (2012)
  4. Garcia-Mireles, G.A., Moraga, M.A., Garcia, F.: Development of maturity models: a systematic literature review. In: 16th International Conference on Evaluation Assessment in Software Engineering (EASE 2012), pp. 279–283 (2012)