Innovationscluster "Digitale Produktion"

Kompetenz und Exzellenz bündeln, fördern und weiterentwickeln, ist das erklärte Ziel des Innovationsclusters „Digitale Produktion“. Am 17. Juni 2005, dem „Tag der Technik“ bei Fraunhofer in Stuttgart, fiel der Startschuss für diese Kooperation zwischen Wissenschaft und Wirtschaft – eine Initiative, um den Standort Baden-Württemberg mit seinen ausgeprägten mittelständischen Unternehmensstrukturen zu stärken.

Die Frage „Was wäre, wenn …?“ ist eine der zentralen Fragen, mit denen sich Unternehmer auseinandersetzen müssen. Zum Beispiel: Was wäre, wenn sich das Produktionsprogramm hinsichtlich Stückzahlen, Typen und Varianten dramatisch ändert? Was wäre, wenn neue Werkstoffe in einem Produkt verwendet werden müssen? Oder: Wie können die Entwicklungszeiten innovativer Produkte verkürzt und gleichzeitig deren Herstellungskosten gesenkt werden? Was muss ich tun, um meine Kunden effektiv in den Produktentstehungsprozess einzubinden? Welche Methoden muss ich bei der optimalen Planung der Prozessabläufe einsetzen? Antworten für diese und eine Fülle weiterer, wettbewerbsentscheidender Fragen können Planer und Entwickler mit Unterstützung von Bausteinen der „Digitalen Produktion“ erarbeiten. Der Begriff umfasst zum einen die schnelle und effiziente Integration neuer Technologien in die Gestaltung von Produkten, zum anderen die Planung und den Betrieb von Produktionsprozessen unter Nutzung einer breiten Palette von Werkzeugen, von Software sowie speziellen Informations- und Kommunikationstechnologien.

„Für das Innovationscluster „Digitale Produktion“ stellt die Fraunhofer-Gesellschaft beträchtliche Mittel bereit, zunächst für vier Jahre. Es ist ein wesentlicher Baustein, um Wertschöpfung und Beschäftigung zu sichern“, so Professor Hans-Jörg Bullinger, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft. Eine nachhaltige Unterstützung durch das Land Baden-Württemberg wurde in Aussicht gestellt. Auch zahlreiche Unternehmen, die hinsichtlich Größe und Branche repräsentativ für die Wirtschaftsstruktur von Baden-Württemberg sind, beteiligen sich.

Die Bündelung der Kompetenzen des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO sowie des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart ist ein zentrales Element des Innovationsclusters. In diesem arbeiten Wissenschaft und Wirtschaft eng zusammen. Sie entwickeln Lösungen mit dem Ziel, die „Digitale Produktion“ nicht nur, aber auch für kleine und mittlere Unternehmen (kmU) anwendbar zu machen. Ein wichtiges Element des Clusters sind Institute von Hochschulen. So ist sicher gestellt, dass nicht allein der Wirtschafts- sondern auch der Wissenschaftsstandort Baden-Württemberg gestärkt wird.

Studien der Institute IAO und IPA zeigen, die Automobilindustrie und ihre großen Zulieferer arbeiten am häufigsten mit Werkzeugen der „Digitalen Produktion“. Kleine und mittelständische Unternehmen dieser und anderer Branchen haben zwar die Bedeutung der „Digitalen Produktion“ für ihr Bestehen auf dem Markt erkannt, nutzen diese Ansätze jedoch nur wenig. Oft sind sie zwar bereit und meist auch in der Lage, in diese zukunftsorientierten Lösungen zu investieren. Aufgrund fehlender Kompetenz oder Erfahrung mit diesen Instrumentarien, können kmU das Einführungsrisiko jedoch nur schlecht abschätzen. „Diese Situation treffen wir häufig in Unternehmen der mittelständischen Industrie an“, sagt Professor Dieter Spath, Leiter des IAO. „Wir müssen Überzeugungsarbeit leisten, damit gemeinsame Projekte begonnen und erfolgreich realisiert werden können“.

Weitere Defizite der „Digitalen Produktion“ verstärken die Zurückhaltung der mittelständischen und einiger größerer Unternehmen: Es gibt eine Fülle von Methoden, Instrumenten und Technologien, trotzdem werden nicht alle Aufgabenfelder abgedeckt. Hinzu kommt, dass viele der Werkzeuge nicht zueinander passen. Es fehlt ein Instrumentarium, das es ermöglicht, die bereits vorhandenen und noch zu entwickelnden Elemente der „Digitalen Produktion“ in den Unternehmen durchgängig einzusetzen. Oft werden bei der Implementierung Fehler gemacht, zum Beispiel ein zu starker Fokus auf die technologischen Aspekte gesetzt. Dann scheitern die Unternehmen schon bei den ersten Schritten in Richtung „Digitale Produktion“. Erfolgreiche Projekte zeigen: Die Qualifizierung der Mitarbeiter ist bei der Einführung neuer Technologien der Informationstechnik ebenso entscheidend wie die Berücksichtigung des Leitsatzes „Organisation vor Technik“.

„Organisation vor Technik“ bedeutet die Einbeziehung der vollständigen Wertschöpfungskette in den Planungsprozess. Hierzu gehört die organisatorische Einbettung der „Digitalen Produktion“ in das Unternehmen mit der Möglichkeit zur stufenweisen Realisierung“, sagt Professor Spath. „Unsere Erfahrungen mit der umfassenden, ganzheitlichen, integrierten Gestaltung und Realisierung von Prozessketten bringen wir in die Projekte ein, damit die Potenziale der „Digitalen Produktion“ voll erschlossen werden“.

Für die OEM-Unternehmen, die Original Equipment Manufacturer, sind einzelne Methoden und Hilfsmittel der „Digitalen Produktion“ bereits fester Bestandteil der Produktionsgestaltung. Hier haben sie ihre Einsatzreife erreicht und werden konsequent eingesetzt. Aber auch bei kmU sind Veränderungen in der Produktion, unabhängig davon, ob diese die Umstellung einzelner Maschinen betreffen oder die Planung eines neuen Standortes umfassen, regelmäßige bis fortlaufende Aufgaben. Mit Hilfe der „Digitalen Produktion“ lassen sie sich schneller und effizienter lösen.

Zentrales Element bei der „Digitalen“ Planung von Produktionsstätten, Anlagen und Fertigungsprozessen ist dabei die Simulation und die Visualisierung der Simulationsergebnisse. Sie bietet einen besseren Produktionsaufbau, eine höhere Planungsqualität, geringere Änderungskosten und Anlaufzeiten. „Wir arbeiten seit längerem an diesem Thema“, so Professor Engelbert Westkämper vom IPA. „Wir haben Know-how aufgebaut und bieten Lösungen wie Planungstisch und „Digital Pl@net“. Von diesem Wissen können die Partner im Innovationscluster profitieren“.