Eine CAT-Marktanalyse aus dem Jahr 2012 zeigt: Zirka 80 % der befragten Maschinenbau-Unternehmen produzieren ihre Maschinen in seri­eller Arbeitsweise. Also in der Rei­henfolge Mechanik-, Elektrokonstruktion und zum Schluss Software-Erstellung. Den meisten Maschinenbauern ist eine Realisierung der Maschinen aus vorgefertigten Modulen noch fremd. Ebenso fehlt ein paralleles ­Engineering über die beteiligten Fachgebiete. In der Prozessindustrie sieht es nicht anders aus.

Verschärft wird die Situation durch die Industrie-4.0-Diskussion. In einer VDI-Studie wird erwähnt, dass Modularisierung und Integrated Engineering, sprich durchgängiges Engineering über alle beteiligten Fachgebiete, wesentliche Voraussetzung für die Realisierung von Industrie-4.0-Konzepten sind. Wenn aber in den letzten 25 Jahren gerade diese Aufgaben zwar diskutiert, aber bisher weitestgehend nicht gelöst wurden, was gibt uns die Sicherheit, dass wir diese Aufgaben kurzfristig meistern können? Weiterhin müssen im Kontext von Industrie 4.0 neben Maschinenbau und Elektrotechnik noch die IT-Fachleute in die Konzeptfindungen und Realisierungen mit einbezogen werden.

Im Februar 2015 wurde schließlich bekannt, dass die Standardisierungsbestrebungen innerhalb der Plattform Industrie 4.0 in den letzten Jahren keine nennenswerten Ergebnisse liefern konnten, weshalb nun im Rahmen einer neuen Dialogplattform unter anderem De-facto-Standards verwendet werden sollen. Der Einsatz solcher Standards ist im IT-Bereich eine bekannte Vorgehensweise; im Maschinenbau oder im Automatisierungsbereich spielen dagegen national beziehungsweise international abgestimmte Standards eine erhebliche Rolle. Offensichtlich gab es in der Vergangenheit unterschiedliche Vorstellungen bei den Beteiligten, die sich nicht unter einen Hut bringen ließen.

Problematik bei der ­Zusammenarbeit

Die Ursachen der beschriebenen Causa liegen primär in der fachüber­greifenden Zusammenarbeit. Selbst wenn die Grundlagen einer frucht­baren Zusammenarbeit wie beispielsweise gegenseitige Wertschätzung, flexibles und eigenverantwortliches Arbeiten gegeben sind, fehlt es meist an der ­Kollaborationsfähigkeit. Die Inhalte und Denkweisen der beteiligten ­Fachgebiete sind nun mal unterschiedlich und werden von den je-weils nicht Involvierten als Mysterium wahrgenommen. So ‚denken‘ Maschinenbauer typischerweise in Stücklisten, die Automatisierungstechniker strukturieren nach Funktionen und IT-Fachleute bearbeiten (Geschäfts-)Prozesse. Wie kann auf einer solchen ­Basis ein gemeinsames Verständnis für die zu lösende Aufgabe entstehen? Um eine nennenswerte Verbesserung der Situation zu erreichen, sollten ­folgende vier Aspekten fokussiert ­werden.

■ Standardisierung vorantreiben: In vielen Unternehmen konnten in den letzten Jahren Effizienzsteigerungen durch den Einsatz von standardisierten Mechanik- und Elektro-Komponenten erreicht werden. Diese Standardisierung fand jeweils innerhalb der einzelnen Fachgebiete statt. Eine Standardisierung von Maschinen- und Anlagenteilen wurde bisher kaum vorgenommen.
■ Komplexität kapseln: Die Standardisierung von Modulen bietet noch einen weiteren Vorteil. Die Komplexität innerhalb solcher Module lässt sich kapseln, so dass der Anwender dieser Module sich nicht mehr mit den ‚Internas‘ beschäftigen muss. Die Komplexität wird im Sinne des Wortes ‚gekapselt‘. Neben den technischen Aspekten (Standardisierung, Komplexität) darf bei der Suche nach Lösungen der Mensch nicht vergessen werden. Weil der Mitarbeiter der Schlüssel zum Erfolg ist, wird in den folgenden Abschnitten besonders der Erfolgsfaktor ‚Mensch‘ betrachtet.
■ Personalentwicklung verbessern: Wenn erkannt wurde, dass die be­teiligten Fachgebiete unterschied­liche Inhalte und Denkweisen haben, ist es wichtig, dass die Mitarbeiter so ausgebildet und trainiert werden, dass sie die Denk- und Arbeitsweisen der Kollegen von den anderen Fachabteilungen kennen und so mit diesen gemeinsam an einer gesamthaften Problemlösung arbeiten können.
■ Interdisziplinäre Zusammenarbeit: Weiterhin muss eine interdisziplinäre Zusammenarbeit ermöglicht werden. Ob dies in Form von Projektteams mit Teilnehmern aus den Fachab­teilungen erfolgt oder ob die gesamte Organisation anzupassen ist, muss jedes Unternehmen für sich entscheiden.

Die Aufgaben der fachübergreifenden Teams oder Organisationen bestehen in der Definition von I4.0-Geschäfts­modellen sowie in der Realisierung von standardisierten Modulen beziehungsweise Funktionen. Auf der Basis solcher Module lassen sich dann ­Geschäftsprozesse oder konkrete Anwendungen realisieren.

Der Übergangsprozess von heutigen in zukünftige Strukturen setzt Investitionen und ein effektives Risikomanagement voraus. Nur wer investiert, kann im nächsten Schritt einen Nutzen erzielen.

Herausforderungen und Erfolgsfaktoren

Der wirtschaftliche Erfolg Deutschlands beruht auf einem agilen und innovativen Mittelstand. Viele ‚Hidden Champions‘ mit Alleinstellungsmerkmalen in ganz speziellen Produktbereichen sind das Salz in der Suppe dieses Wirtschaftsbereiches. Ein großer Anteil dieser Unternehmen sind Familienunternehmen. Soll der Anspruch Wirklichkeit und die vierte Industrierevolution Realität werden, muss Industrie 4.0 in den Führungsetagen dieser Unternehmen ankommen. Wo sind in den kleinen und mittelständischen Unternehmen die Geschäftsführer, die in ihren Strategien aktiv das Thema ‚Cyber Physical System‘ (CPS) und entsprechende Business-Cases für I4.0 platziert haben?

Die Aspekte sollten ganzheitlich für die Bereiche Technik, Organisation und Mensch betrachtet werden, wobei aufgrund der Komplexität der Thematik dem Menschen erhöhte Aufmerksamkeit zu schenken ist.

© Jürgen Tiekötter

Und wenn ja, wie soll das CPS im Zusammenhang mit dem konkreten Unternehmen aussehen? Wie sind die Chancen und Risiken zu bewerten? Wie müssen die Maßnahmen aussehen und wo muss sich das Unternehmen ändern? Welche Kompetenzen im Umgang mit einer neuen Art von Komplexität sind zusätzlich aufzubauen, um als einzelnes Unternehmen diesen Weg gehen zu können? Da stößt das Einzelunternehmen an Engpässe wie Demographie, Fachkräftemangel und ein Heer von hochgradig kreativen, aber auch detailverliebten Technikern und Ingenieuren und deren Führungskräfte, die häufig diese Rolle eingenommen haben, weil sie als gute Fachkräfte hervortraten. Viele Mitarbeiter haben zudem Ängste vor einer neuen Stelleneinsparungswelle.

Die Hidden Champions unter den Familienunternehmen sind oft deshalb so erfolgreich, weil sie sich ihrer Werte sehr bewusst sind, ihr spezifisches Know-how wie einen Augapfel hüten und sich eine finanzielle Unabhängigkeit bewahren. Die im Zusammenhang mit Industrie 4.0 geforderten strategischen Maßnahmen gleichen da einer Spagat-ähnlichen Herausforderung.

Es ist ein neues Maß an interdisziplinärer und eine erweiterte soziale Kompetenz gefragt, um auf allen Ebenen im Unternehmen – strategisch und in der Operative – und zwischen Unternehmen Kooperation möglich zu machen. Es besteht sonst die Gefahr, dass die technische Komplexität von Industrie 4.0 mit seiner Hochtechnologie durch die Komplexität des sozialen Systems nicht bewältigt werden kann. Mehr systemisches Denken und die entsprechende Sichtweise sind gefordert, um verborgene Potenziale der Mitarbeiter im Sinne des Unternehmenserfolgs durch gute Kommunikation zu heben. Die Unternehmensführung muss Potenziale der Mitarbeiter erkennen und die entsprechenden Maßnahmen ergreifen. Sie wird bald feststellen, dass mehr eigenverantwortliches Handeln aller Mitarbeiter in dieser neuen Art der Kooperation gefordert ist. Dies wiederum setzt eine passende Bandbreite von Führungsstilen voraus, die den Mitarbeitern dafür die Handlungsräume zugesteht. Diese, um einen neuen Begriff zu wählen, ‚gelingende Führung‘ ergänzt zu hinreichend bekannten Führungsmodellen noch die Fähigkeit zur Flexibilität, Balance und Werte-Orientierung. Die Führungsarbeit gelingt dann, wenn die notwendigen Führungskompetenzen entwickelt werden.

Hier lohnt es sich, zum Beispiel Coaches als Sparringspartner einzusetzen, um dies in der erforderlichen Geschwindigkeit zu erreichen.

Verständnis für interdisziplinäre Zusammenarbeit

Wer sich als Führungskraft einmal der Herausforderung gegenübersah, mit einem fach- und organisationsübergreifenden Team ein gemeinsames Ziel (Prozessoptimierung, Standardisierung, Veränderung etc.) zu erreichen, kennt nicht nur die Problematik der unterschiedlichen Persönlichkeiten und Gruppendynamik, sondern auch die unterschiedlichen Denk- und Sichtweisen sowie Begriffswelten. Ein behutsames, dialogförderndes und in allen Richtungen wertschätzendes Moderieren, das es an der nötigen Klarheit nicht mangeln lässt, hilft, pragmatisch ein gemeinsames Verständnis und Spielregeln zu entwickeln. Auf der Basis des dadurch entstehenden Vertrauens kann effektiv und effizient an der Sache gearbeitet werden. Die Implementierung von I4.0 im Unternehmen birgt besondere Herausforderungen, da hier Disziplinen zusammenarbeiten müssen, die normalerweise wenig oder keine Berührungspunkte haben. Umso reibungsloser das Miteinander im Team funktioniert – mit dieser hier besonderen Vielfalt an fachlicher Kompetenz, desto besser und intelligenter wird die I4.0-Lösung umgesetzt werden.

Das setzt Führungskräfte und Projektleiter mit Moderationsfähigkeiten voraus, die, statt ihrem Ego zu folgen, Sinn vermitteln, das interdisziplinäre Team zu eigenverantwortlichem Handeln anregen, in den ‚Flow‘ führen und in dieser Performance halten können.

Standardisierung als Mittel

Die Ergebnisse der interdisziplinären Arbeit sind im Wesentlichen anwendbare Geschäftsmodelle und bedürfen einer Prozess-Dokumentation in einer standardisierten Form, im Sinne einer gemeinsamen Sprache, die von allen Disziplinen verstanden wird. Da es sich vor allem um Dokumentation von Geschäftsprozessen handelt, bieten sich die entsprechenden in IT- oder Prozessautomatisierungs-Kreisen eingeführten Standards an, zum Beispiel ARIS, BPMN, UML oder andere Programmablauf- und Datenfluss-Standards. ­Relevant ist nicht, welcher Standard dies ist, sondern dass es zum frühen Stadium eine Einigung darüber gibt, welcher eingesetzt wird.

Weiterentwicklung sozialer Systeme

Dinge bedingt jetzt ein mutiges und kreatives Umsetzen. Die Schlüssel zum Erfolg sind:

■ Entscheidungsfähigkeit für kreative und innovative Geschäftsmodelle;
■ Kommunikation und Führung, werteorientiert und in Balance;
■ gute interdisziplinäre Zusammenarbeit und das Finden einer gemeinsamen ‚Sprache‘.

Eine wertsteigernde Vernetzung der Dinge und der technischen Systeme gelingt nur durch eine Bewusstheit über die beteiligten sozialen Systeme und deren Weiterentwicklung. Die dazu benötigten Fähigkeiten werden einem Ingenieur und Naturwissenschaftler nur in geringem Maß im Studium vermittelt. Dem Aufbau dieser Kompetenzen kommt also eine hohe Bedeutung zu. Die fruchtbare, effektive und fachübergreifende Kommunikation ist der Schlüssel zum Erfolg von Industrie 4.0.

Autoren: Klaus Koch ist Consultant bei CAT-Consulting für Automatisierungstechnik und Jürgen Tiekötter ist selbstständiger Berater für Führungskräfte, Teamentwicklung und Projektmanagement sowie Partner von Coaching Concepts.

Umsetzung von Industrie 4.0

Folgende Schritte sind in den Unternehmen notwendig, um Industrie-4.0-Lösungen zu finden und erfolgreich zu realisieren.

■ Die Unternehmensführung gewinnt den Mut, nach Abwägen der Risiken kreative Business-Cases durch Anwenden von Industrie-4.0-Aspekten interdisziplinär zu entwickeln.
■ Kompetenzen hinsichtlich Industrie-4.0-Aktivitäten werden intern oder extern bereitgestellt. Das bedeutet, Basis- und Expertenwissen hinsichtlich der Industrie-4.0-Thematik aufzubauen oder einzukaufen. Als Grundlage der Zusammenarbeit gelten Kommunikation, flexible Führungsstile und systemisches Denken. Zudem gilt es, interdisziplinare Teams aufzubauen, bestehend aus Ingenieuren verschiedener Fachrichtungen, IT-Spezialisten und gegebenenfalls Juristen. Auch im Prozessmanagement muss Know-how aufgebaut und die Entscheidung für einen Standard als gemeinsame Sprache getroffen werden.
■ Change-Projekte zur Umsetzung dieser Strategie starten. Erfolgsfaktor wie bei allen Projekten dieser Art ist die Ausgewogenheit zwischen den Aspekten Strategie, Struktur und Kultur.