Digitalisierung im Maschinenbau: Enorme Chancen im Mittelstand

…denn Produktionsabläufe können damit stark verbessert werden.

Die Digitalisierung kommt allmählich im Mittelstand an. Insbesondere der Maschinenbau kann von digitalisierten Produktionsprozessen profitieren. KMUs können ihre Wettbewerbsfähigkeit erhöhen und die Produktivität steigern. Die oft flachen Hierarchien kommen den Unternehmen aus der zweiten Reihe dabei entgegen. Dieser Beitrag erklärt, wie Produktionsprozesse im mittelständischen Maschinenbau digitalisiert werden, welche Vorteile dies bietet und welche Maßnahmen die Digitalisierung unterstützen.

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Zusätzliche Information

Produktionsprozesse ganzheitlich betrachten und digitalisieren

In vielen Unternehmen wird unterschätzt, wie groß das Potenzial der Digitalisierung ist. Konstrukteure nutzen längst 3-D Daten und CAD. Damit erschöpft sich das Potenzial digitalisierter Prozesse jedoch noch längst nicht. Ein Beispiel: Die Vernetzung von Konstrukteuren mit ihren Projekten kann die Produktivität steigern. Abläufe werden beschleunigt, weil die doppelte Dateneingabe entfällt. Dies wird durch den Import von Stücklisten oder CAM Daten ermöglicht. Mit Digitalisierungsprozessen lassen sich Standardaufgaben schneller erledigen und wiederkehrende Tätigkeiten möglicherweise ganz automatisieren.

Einer Studie des Solinger Entwicklers Item zufolge zeigen sich viele Mittelständler noch zurückhaltend gegenüber der Digitalisierung. Ein Vorbehalt betrifft die Anonymisierung von Geschäftskontakten. Zu dieser kann es kommen, wenn durch die Digitalisierungsangebote verschiedene Lieferanten besser vergleichbar sind. Dann wählen Unternehmen möglicherweise den günstigsten Anbieter und nicht den, zu dem bereits eine besonders gute Beziehung besteht.

Auch bei den Mitarbeitern gibt es Vorbehalte. Insbesondere ältere Beschäftigte müssen der Studie zufolge durch Workshops und Schulungen an die Digitalisierung herangeführt werden. Bei Berufseinsteigern bestünden dagegen aufgrund der ohnehin großen Affinität zu digitalen Abläufen weniger Probleme. Prof. Dr. Frank Piller, Professor für Technologie und Innovationsmanagement an der RWTH Aachen und verantwortlich für die Item Studie, hält Digitalisierung auch im Mittelstand für lebenswichtig. Unternehmen, die auf die Entwicklung neuer Prozesse verzichteten, würden langfristig vom Markt verschwinden.

Effiziente Arbeitsabläufe durch Digitalisierung im Maschinenbau

Was bedeutet Digitalisierung? Digitalisierung bedeutet die Vernetzung von Dingen, Maschinen und Werkstücken. Diese Produktionsinputs können in der anvisierten Smart Factory autonome Entscheidungen treffen und miteinander kommunizieren. Benötigt werden dafür diverse Bausteine. Dazu gehören neben Rechnerleistung zum Beispiel auch Sensorik, Netzwerke, Künstliche Intelligenz, Big Data, Bildverarbeitung und einiges mehr.

Diese Komponenten zusammen werden auch als Industrie 4.0 bezeichnet. Die Technik ist aber nicht mehr länger nur Hilfsmittel, sondern ein mehr oder weniger autonomer Produktionsprozess. Langfristig werden die meisten Unternehmen im Maschinenbau und anderen Bereichen der Industrie versuchen, eine vollständig vernetzte Produktion zu erreichen.

Studien gehen davon aus, dass im Maschinenbau dadurch bis zum Jahr 2025 eine Produktivitätssteigerung um 30 % möglich ist.

Die Digitalisierung betrifft dabei keinesfalls nur die Produktion bis zum Werkstor. Auch nachgelagerte Kundendienste können durch digitale Prozesse verbessert werden. Beispiele dafür sind die vorausschauende Wartung, die Remote Fehleranalyse- und Behebung, die Produktion On Demand und vieles mehr.

Der Maschinenbau kann wie auch alle anderen Branchen auf Leistungen von Drittanbietern zurückgreifen und dadurch die Digitalisierung beschleunigen. In diesem Bereich wird derzeit viel investiert. IT Unternehmen entwickeln neue Geschäftsmodelle und Serviceangebote. Dazu gehören zum Beispiel Angebote im Bereich Big Data und Machine Learning. IT Spezialisten können Roboter in Produktionsabläufe integrieren und bei der Vernetzung von Unternehmensteilen behilflich sein.

Konkrete Beispiele für Digitalisierung im Maschinenbau

Der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer (VDMA) nennt im Rahmen des „Forum Industrie 4.0“ verschiedene konkrete Anwendungsbeispiele. Diese Lösungen wurden von Mitgliedsunternehmen des Verbands geschaffen. Ein Maschinenbauer berichtet über die Anforderung seiner Kunden: Diese suchten eine flexible Lösung für die Handhabung wechselnder Produkte mit kurzen Lebenszyklen. Weitere Anforderungen: Die Produkte mussten leicht transportierbar und flexibel einsetzbar sein – auch an Plätzen, an denen auch Menschen arbeiten.

Die Lösung: Das Internet der Dinge, Dienste und Menschen, kurz IoTSP. Das Mitgliedsunternehmen hat eine IoTSP Lösung entwickelt, die die Zusammenarbeit von Roboter und Mensch verbessern soll. Zur Lösung gehören flexible Greifarme, kamerabasierte Teileerkennung und eine präzise Bewegungssteuerung.

Ein anderer Maschinenbauer berichtet über individualisierte Kunststoffprodukte. Ein Problem dabei ist, auch bei kleinen Losgrößen die Wirtschaftlichkeit und Verfügbarkeit sicherzustellen. Die Lösung: Mit der Kombination von Spritzgießen, additiver Fertigung und Industrie 4.0 Technologien wird eine Individualisierung der Produkte ab Losgröße 1 realisiert. Dazu wurde eine informationstechnisch komplett vernetzte und durchgehend automatisierte Fertigungszelle entwickelt. Diese kann zum Beispiel individualisierte Büroscheren in Serie erstellen. Zum Einsatz kamen eine Spritzgießmaschine und ein 7-Achsen-Roboter. Eingesetzt wird auch ein Datamatrix Code. Dieser macht jedes Produkt zum Informationsträger.

Digitalisierung ist keine Bedrohung für den Maschinenbau

Digitalisierung ist (nicht nur im Maschinenbau) nicht nur mit positiven Erwartungen verknüpft. Pessimisten erwarten weitreichende Jobverluste. Zudem wird befürchtet, dass insbesondere Tätigkeiten mittlerer Qualifikation durch Digitalisierung entfallen. Die dunkle Vision: Nur wenige, hochqualifizierte Mitarbeiter werden noch benötigt, alle anderen Qualifikationen sind obsolet. Kritiker befürchten außerdem, dass nicht mehr der Mensch im Mittelpunkt der Produktion steht, sondern dieser stattdessen durch Computer gelenkt wird. Auch umfangreiche Kontrollmöglichkeiten von Arbeitgebern werden befürchtet.

Bislang sieht es so aus, als würde die Digitalisierung keinen so enormen Strukturwandel nach sich ziehen wie frühere Phasen der Industrialisierung. Stattdessen bietet Digitalisierung im Maschinenbau und anderen Branchen erhebliche Chancen. Diese betreffen keinesfalls nur die Produktivitätsentwicklung. Optimisten gehen davon aus, dass wegfallende Arbeitsplätze durch neue Stellen ersetzt werden. Dadurch könne Arbeit insbesondere in Verbindung mit steigender Qualifikation aufgewertet werden. Beschäftigte könnten zukünftig eigenständiger Arbeiten und zum Beispiel auch ihre Arbeitszeiten frei einteilen.

Diese Vorteile bietet die Digitalisierung im Maschinenbau

Die Digitalisierung bietet der Industrie viele Vorteile. Dies gilt ganz besonders für den Maschinenbau. Automatisierung und Digitalisierung ermöglichen dem Maschinenbau Produktivitätssteigerungen. Diese sind wichtig, um im internationalen Wettbewerb weiter Schritt halten zu können. Dies gilt ganz besonders für die mittelständische Industrie. Die Automatisierung ist der größte Vorteil von Prozessen rund um die Digitalisierung. Automatisierung verringert den Aufwand von Prozessen und erhöht dadurch die Effizienz. Dies betrifft im ersten Schritt die Kosten, sodass Unternehmen preislich wettbewerbsfähig sind. Im zweiten Schritt ist Automatisierung auch ein strategischer Vorteil. Schließlich ist der Fachkräftemangel im Maschinenbau heute ein großes und zunehmendes Problem. Je mehr Automatisierung, desto stärker immunisieren sich Unternehmen gegen den Fachkräftemangel.

Vor allem der Bereich des maschinellen Lernens bietet große Potenziale im Hinblick auf Produktivitäts- und Effizienzsteigerungen. Wo keine Mitarbeiter mehr eingreifen müssen, können Prozesse erheblich beschleunigt werden. Deutlich sinkende Bearbeitungszeiten und Lohnkosten rechtfertigen auch größere Investitionen. Die Digitalisierung im Maschinenbau kann auch die Kundenzufriedenheit erhöhen. Es wird in Zukunft immer häufiger möglich sein, kundenindividuelle Fertigungen vorzunehmen. Dabei kann durch gelungene Prozessautomatisierung auch der Mittelstand Losgrößen ab 1 anbieten. Ein Kunde kann dann eine individualisierte Maschine bestellen und diese dadurch optimal an seine individuellen Erfordernisse anpassen.

Der Mittelstand kann durch weitere Innovationen in anderen Bereichen seine Umsätze erhöhen. So wäre eine Kooperation zwischen dem Maschinenbau und einer Leasinggesellschaft möglich. Das Prinzip: Ein Kunde stellt sich über eine webbasierte Benutzeroberfläche eine Maschine zusammen und bestellt diese verbindlich. Die Bestellung wird nicht nur an den Maschinenbau, sondern auch an eine Leasinggesellschaft weitergeleitet. Diese prüft, ob die für Leasing notwendigen Eigenschaften vorhanden sind, kauft die Maschine umgehend dem Maschinenbauer ab und schließt mit dem Kunden ein Leasingvertrag.

Noch digitalisieren wenige Maschinenbauer: Woran hakt es?

Bei vielen Unternehmen im Maschinenbau läuft die Digitalisierung noch nicht auf Hochtouren. Ein Grund dafür ist die gute konjunkturelle Entwicklung der vergangenen Jahre. Volle Auftragsbücher und eine gute Verhandlungssituation gegenüber Auftraggebern reduzieren den Anreiz für Innovation. Die Situation ändert sich jedoch: Die Wolken am Konjunkturhimmel werden dunkler. Im Maschinenbau und anderen Branchen der Industrie sind Auftragsrückgänge zu verzeichnen.

Umso wichtiger wird es nun, Produktivitätspotenziale im Unternehmen so rasch wie möglich zu heben. Doch wo anfangen? Welche konkreten Herausforderungen stellt die Digitalisierung an Unternehmen im Maschinenbau? Sollten besser eigene Lösungen entwickelt oder fertige Lösung eingekauft werden? Zu Beginn von Innovationsprozessen stellen sich viele Fragen. Dann ist es gut, das Know-how erfahrener Berater ins Unternehmen zu holen.

Oft fehlt es an Beratung – die fördert der Staat!

Digitalisierungsberatung spielt im Mittelstand eine wachsende Rolle. Der Gesetzgeber weiß um den großen Wert fachkundiger Beratung und fördert deshalb Beraterleistungen. Es gibt verschiedene Programme auf Bundesländerebene.

Förderprogramme in vielen Bundesländern

Ein Beispiel ist das Förderprogramm des hessischen Wirtschaftsministeriums. Dieses wird unter anderem durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung finanziert. Das Programm richtet sich an kleine und mittlere Unternehmen, Selbstständige und Freiberufler. Diese können über das Programm Digitalisierungsberatung mit Landesförderung nutzen. Den Angaben des Wirtschaftsministeriums zufolge haben bereits mehr als 350 Unternehmen das Programm genutzt.

Bezuschusst werden Tagewerke von Beratern. Pro Tagewerk gibt es bis zu 600 EUR (in einigen Gebieten auch bis zu 650 EUR). Gefördert werden bis zu zehn Tagewerke. Damit beläuft sich die Förderung auf maximal 6000 bzw. 6500 EUR. Gefördert werden maximal 50 % des Beratungshonorars.

Mit der Digitalisierungsberatung können ganz verschiedene Fragestellungen erörtert werden. Beraten wird zum Beispiel zu digitalen Geschäftsmodellen mit neuen Produktinnovationen und Services. Dabei kann auch die Ergänzung und Anpassung bestehender Produkte um digitale Komponenten Gegenstand der Beratung sein. Ein weiterer Beratungsgegenstand ist die Digitalisierung der Prozesslandschaft. Dieser Punkt ist für Unternehmen im Maschinenbau sehr häufig relevant. Die Berater unterstützen bei der Modellierung von Geschäftsprozessen und bei der Einführung von E-Business Software.

Die Beratung kann sich auch auf die IT Sicherheit beziehen. Die Berater unterstützen zum Beispiel bei der Auslagerung von Daten in die Cloud, der Entwicklung von digitalen Verschlüsselungen oder dem Einsatz von mobilen Zahlungstechniken und elektronischen Signaturen.

Förderprogramm „Go digital“ auf Bundesebene

Auf Bundesebene gibt es das Förderprogramm „Go digital“ des Bundeswirtschaftsministeriums. Dieses Programm richtet sich an Unternehmen mit weniger als 100 Mitarbeitern und einem Jahresumsatz von bis zu 20 Millionen EUR. Eine Betriebsstätte oder Niederlassung in Deutschland sowie die Förderfähigkeit nach De Minimis Verordnung wird vorausgesetzt. Auch hier wird Digitalisierungsberatung gefördert. Der Zuschuss beträgt 50 % für einen maximal Beratertagessatz in Höhe von 1100 EUR. Gefördert werden maximal 30 Beratertage in einem Zeitraum von sechs Monaten.

Liquidität freisetzen und investieren

Häufig finden sich Finanzierungspotenziale für Digitalisierung im Maschinenbau auch im Unternehmen selbst. Viele Unternehmen im Maschinenbau binden unnötig viel Kapital für Abläufe, die nicht zum Kerngeschäft im engeren Sinne gehören. Beispiele dafür sind die Fahrzeugflotte des Außendienstes, betrieblich genutzte Gebäude, die IT Infrastruktur und Forderungsbestände.

Fahrzeuge, Gebäude und IT-Infrastruktur müssen sich nicht im Besitz eines Unternehmens befinden. Es reicht, diese Gegenstände zu leasen. Dadurch wird Liquidität freigesetzt, weil die Leasingraten näher an der tatsächlichen Abnutzung liegen als die Kreditraten.

Hohe Forderungsbestände tauchen in jedem Unternehmen auf, dessen Kunden spät zahlen. Auch viele Unternehmen im Maschinenbau leiden unter einer mäßigen Zahlungsmoral. Factoring kann hier Abhilfe schaffen. Ein Factoringunternehmen zahlt die Rechnung sofort und trägt das Ausfallrisiko. Dadurch wird zusätzliche Liquidität freigesetzt, die dann in Digitalisierung und Innovation investiert werden kann.

Flache Hierarchien machen es KMUs einfacher

Im Zuge der Digitalisierung sollte der Maschinenbau ebenso wie andere Unternehmen der Industrie auch seine Hierarchien überdenken. Dies meinen jedenfalls nicht wenige Experten. Auf den Punkt gebracht: Je flacher die Hierarchie, desto besser für die Digitalisierung.

Schon bei relativ kleinen Unternehmen führt eine Zentralisierung von Entscheidungsgewalt zum Ausbremsen von Innovation. In einer flachen Hierarchie lassen sich Verantwortlichkeiten und Entscheidungsgewalt besser verteilen. Entscheidungsgewalt wird dabei nicht an Personen, sondern anhand von Fähigkeiten festgemacht. Je nach Aufgabe und Projekt erhalten unterschiedliche Mitarbeiter Führungsrollen. Viele Unternehmen erlauben mittlerweile allen Mitgliedern eines Teams das Einbringen von Ideen – ganz unabhängig davon, wie die Entscheidungsgewalt gerade verteilt ist. Stichwort: Agiles Arbeiten.

Flache Hierarchien und agile Strukturen erleichtern Digitalisierung nicht nur im Maschinenbau erheblich. Ein Beispiel: Es kann sehr viel einfacher sein, viele einzelne kleine Projekte zu definieren und diese nach und nach abzuarbeiten und dann zu einem Puzzle zusammenzusetzen. Im Vergleich zur Definition eines großen Objekts lassen sich dann Änderungen sehr viel schneller umsetzen. Das Projekt ist offener für Einflüsse, die während seiner Laufzeit auftreten.