Wie aus der Produktion ein strategischer Wettbewerbsvorteil wird

@ TOP-THEMA

Hannes Hunschofsky, Gernot Mauthner, Christoph Magnet

HOERBIGER 1-1-1 für eine smarte Produktion

Wie aus der Produktion ein strategischer Wettbewerbsvorteil wird

Industrie 4.0 i>t in aller Munde. Neue Technologien versprechen die nächste industrielle Revolution. Trotz der immen- sen wissenschaftlichen und medialen Präsenz des Themas gelingt es nicht allen Unternehmen, die Vorteile der Tech- nologien wertstiftend im Unternehmen umzusetzen. Vor allem kleinen und mittleren Unternehmen fehlen oft die finanziellen Mittel oder die benötigten Fachkräfte. HOERBIGER hat sich dem Thema Industrie 4.0 gestellt. Der Beitrag beschreibt die für die Produktion formulierte Vision 1-1-1. Dabei wird im Detail auf die Notwendigkeit enger Part- nerschaften und Kooperationen eingegangen. Fazit: Zusammen machen wir aus der Produktion einen strategischen Wettbewerbsvortci 1.

1. Einleitung

Mit ckn' Begriff „Industrie 4.0·· beka- men ab 2011 Schlagwörter wie „Digi- talisierung der Produktion", „selbst- organisierende Fertigungs1.ellen" oder

„smarte Produkte" in Medien und Öffentlichkeit großAächige Publizit:it.

Unabhangig von einer exakten Delini- tion lässt sich festhalten. dass der durch .. Industrie .j.o" ausgeloste Hype ganze Konzerne, Industrien und Nationen antreibt, in die Zukunft der Produk- tion zu inve~tiercn. GroRc Untcrneh- n11:n aus Deutschland, U~A und Asien formten den Begriff der .. digitalen Fa- brik" und set1ten diese Idee in ersten Projekten in die T.u um. Doch was isr mir den kleinen und mittleren Unter- nehmen' Unternehmen, die auf meh-

rerL j,1hr1<.::hntc dt.:<t 1 rfolge) 1urück·

blll. n und ... iL11 nun llL'U orientieren ll1L1 \t.:11 l 11r 111L hrrn.:n, die 1ur1cir .ibcr

l• h n 1 K ^{H '} how oder die l 1~

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nanzierungsmöglichkeiren besitzen.

um die Ideen der vierten i ndusrriellen Revolution wertbringend realisieren LU

können'

Als welrweir tätiger, global auFge- srellrer „Hidden Champion'". srellre sich HOl:.RBIGl:.R im Geschäftsfeld Kompressorrechnik diesen Fragen im Zuge der Neuorganisation der globa- len Produkriomabliiufe. Ziel war es.

die Ansar1.e und Technologien im Um- feld von „Industrie 4.0"' rn nutzen. um möglichst effiz.ienr und effektiv die stei- gende Komplexität in der Produktion 1ennlr- und steuerbar 1u halren.

2. Kon1plexität - ein notwendige~

Übel'

1 IOI RBIGLR konnte sich seit der Un- ternl'i1111en..,gründung nH mehr J].., 12: ]<ihren '.1ls 1nm~.H11er l lcrsrcllcr lei;.;tung"ibc"lttmmc:ndcr f\..omponcntL'll fur 111 dl'r 01-. C.1 ... -und Pn11_c..,r,,111du-

srrie eingesetzte Kolbenkompressoren etablieren. Das erfolgreiche Geschäfts- modell basiert unter anderem auf der individuellen Auslegung und Anpas- 'ung der Produkte an die jeweilige Kundenapplikarion. Als Resultat ent- wickelte sich über die Jahre eine Vari- antenvielfalr. welche die Komplexität in den unterschiedlichen Unternehmens- prozessen srerig in die Höhe trieb.

Besonders der Produktion erschwert die Variantenvielfalt die Erreichung ih- rer täglichen Ziele hinsichtlich Liefer- treue, ~aliriir und Kosren. Cin Beispiel:

Die 11völf globalen Produktionswerke Fcrrigtcn v;r der Ncuorgani~Jtion ku11- denaufrr.1gsbezogen ungefahr 300.000 vl'rschicdene akrivc Teilenummern.

l icfer1citen 1um Kunden redu1iere11 sich kominuierl1ch -die Volarilir.H im Aufrr,1g..,eing.1ng der Produktion i~t hoch · -io '"' je Woche'. Kundenin- dividuelle Produkrdesigm resulneren in durchschnutlichcn Produkrionslos-

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VOLUME tQuiintitv)

{V.lirietv)

• Produkrion von „Losgröße 1'· zu Kosren ei- ner industriellen Massenferri- gung.

ABBILDUNG t: DtE TRANSFORMATION DER KLASSISCHEN WERK-

Aufbauend auf diesen Ziel rich- ru ngen wurde die

„Vision 1-1-1" enr- wickelr: Losgröße 1 - Durchlaufzeit

1 Tag-Num111er 1 in allen Bereichen der Wenschöp- fu ngskene. Los- größe 1 beschreibt die Notwendig- keit neuer, Aexib- ler Technologien in der Produktion

STATTFERTIGUNG IN EINEN FLEXIBLEN, HOCH-PRODUKTIVEN

„SERIENFERTIGER".

größen von kleiner 10 und li111itieren Möglichkeiten zur Optimierung von Rüstzeiten, Maschinenlaufzeiren und Mehr111aschi nenbedienung. Erschwert wurde die Ausgangssituation durch die globalen Lieferkenen in Europa, Ame- rika und Asien. die neben den zu 111eist global tätigen OEM-Herstellern mehre- re tausend Service-Kunden bedienren.

In eine111 solchen Umfeld ist es aus finanzieller Sicht nicht veruerbar, der Ko111plexirät 111it erhöhten Beständen in Roh-, Halbfertig-und Fertigteillager zu begegnen. Schränkt nun der Kunde die Lieferzeiten weiter ein. stehr die Produktion vor der Herausforderung, die benörigre Flexibilität bereitzustel- len. Dazu sind 111oderne, neuartige Produktionssyste111e erforderlich, die den neuen Maßstäben himichdich Kundenorienrierung. Flexibilität und Produkrivirät entsprechen. Und hier ko111111r „Industrie 4.0" ins Spiel.

3. HOERBIGER r-1-1: Eine neue Vision für die globale Produktion Große, ja vielleicht sogar norwendiger- weise radikale Veränderungen benöti- gen Zeir, Ressourcen, aber vor allem auch eines: visionäre Zielsetzungen.

Hierzu wurden durch da1 Manage111ent wnächsr 7wei wesentliche Zielrich- tungen definiert:

• Überdurchschninliche '>reigerung der Produktivität, ohne die stra- tegisch notwendige Flcxibilirär in der Produktion zu verlieren (siehe Abbildung 1).

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von

zur Reduktion Maschinensri l lsrandszeiten und Erhöhung des Automatisierungsgrades.

Hand in Hand soll da111it auch die durchschninliche Durchlaufzeit mini- miert werden - von twei Wochen auf einen Tag. Um diese Zielsetzungen ve1·- folgen zu können. gilr es, in allen Be- reichen der Wertschöpfungskene nach Perfektion zu streben: in der Technolo- gie, bei den Prozessen und in der Mit- a rbeireremwick lu ng.

4. Durch Kooperationen zu111 Erfolg

Zur Umsetzung der Vision 1-1-1 em- wickelte HOERBIGER speziell mir zwei Hochschulinstituten auf Lang- frisrigkeit ausgerichtete, enge Partner- schaften. Gemeinsa111 werden auf un- terschied 1 ichen Ebenen Bausteine zur Industrie 4.0 entwickelt und initiiert.

Das Institut für Fertigungstechnik und Hoch lcistu ngslasenech n i k (1 FT) der TU Wien umer der Führung von Prof.

Friedrich Bleicher, beschäftigt sich in der Forschung 111ic innovativen Ferti- gungsprozessen sowie den hierfür er·

forderlichen Maschinemechniken und Produktionssystemen. Im Rah111en von Industrie 4.0 sind Aexible, cybcrphy- sische Produkrionssysre111e, Re-Konfi- gurierbarkeit der ~ysre111e sowie Virtu- alisierung und Daren<1ndlyrik \\ ichtige Themen. Die Lwcitl: Partnerschaft verbindet HOERBIGER mir dem Wirt- schafrsingenieur-lnstitut lndustrial 1-.la- nagemcm (!\XI 1) der 1 H jOA N [UM Kapfenberg unter der Führung von

TOP-THEMA@

Prof'. Martin Tschandl, dessen For- schung im Bereich Industrie 4.0 auf die Themen vertikale IT-lmegration (be- triebliche 1 nformationssysreme/ERP/

MES) und horizontale IT-Integration in der Wertschöpfu ngskene (SCM) fo- kussiert.

Mit dem IFT setzte man den ersten Schritt 20t6 durch die Erstellung eines ,.lndustrie-4.0-Fahrplans" fC1r die Pro- duktion. Ziel war es, den einzelnen Forschungsfeldern einen zeitlichen und logischen Rahmen in Form eines 3-phasigen Phasenmodells vorzugeben:

(r) Konnektivität, (2) Virtualisierung und (3) Selbst-Organisation. Phase 1 be- schreibt den Aächendeckenden Einsatz moderner Sensorik, Datenplattformen und Algorithmen in der Produktion.

jedes Equipmem im Produktionsnetz- werk muss eindeutig identifizierbar sein und in Echtzeit Daten über den Zu- stand und Prozesse bereitstellen. denn ohne Daten keine .,Smart l'roduction".

Hier konnten durch manuelle und computerunterstützte Datenanalysen bereits erste Optimierungen erarbeitet und ein Pilotprojekt zusam111en mir der TU Wien und de111 Umernehmen ATOS umgesetzt werden. In Phase 2 ist geplant, diese Daten in einer digitalen Infrastruktur mir Abbildern der realen Welt zu verknüpfen.

jedes Equipmcm existiert dann auch als digitaler Zwilling im NetL und er- möglicht Simulationen. Speziell bei hoher V.irianrenvielfalr und kleinen Losgrößen gibt es häufig unzählige Möglichkeiten, das Produktionssystem zu gestalten, und Simulationen geben Auskunft über die Vor-und Nachteile der einzelnen Moglichkeiten. Phase 3 hat die Aufgabe, die Informationen aus Phase 1 und die Simulationsergebnisse aus Phase 2 in konkrete Änderungs- program111e in der Fertigung u111zu- wandeln. Vorrangig spielt hierbei die Re-Kon figu rierba rkeir des Produktions- systems sowie Aexible Automatisierung eine cnrscheidendc Rolle. Mir „Plug &

Produce" sollen Roboter. CNC-1-.laschi- nen oder Fördermittel in kurtcr Zeit und idealerweise vollautomatisch von einem Rüsczusrand in einen ~1nderen

wechseln, das Rü1ren des gesamten Produktionssysrem11um Standard \\er- den. 1 ür alle Phasen e\istiercn am IFT bereits heute Demonstrarions?ellen.

anh.rnd derer der Stand der lechnik weiter Ju>gebaur wird exempl.irisch w Ph.i;c 11iehe Abbildung 2).

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MES,1..l.SAPMll

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ABBILDUNG 2: „PLUG & PRODUCE" FERTIGUNGSZELLE IN LAllORUMGEBUNG AM INSTI·

TUT FÜR FERTIGUNGSTECHNIK UND HOCHLEISTUNGSLASERTECHNIK DER TU W1EN

In der Umseczung der einzelnen Phasen folge HOERBIGER einem risi- kominimierenden Ansacz. Jede Phase beginnt m ic einem (oder mehreren) Pilocprojekcen in einem ausgewählcen Produkcionswcrk. Die Finanzierung wird mit Fördermitteln Driner, wie 1um Beispiel der fotcrreichischen For- schu ngsförderu ngsgesel lschafr (rFG), unterscützt. Am Ende der Pilocimple- mentierung folgt eine transparente Validierung der Ergebnisse hinsichtlich Wertstiftung im Uncernehmen. Ist die- se posiciv, wird das KonLept zunächst im Pilotproduktionswerk und anschlie- ßend im ProduktionsnetLwerk global ausgerollt.

Weitere Kooperationsmöglichkeicen 1wischen IFT und HOERBIGFR er- geben ·ich durch die Marshallplan Foundation Stifrungsprofessur zum Thema „Intelligent Manufacruring Sy- stems", hei wdcher der Wissenstrans- fer zwischen den USA und Österreich im Fokus >teht. Seit 2016 >Cehen das neue HOERBIGER Produktionswerk und die Pilocfabrik 4.0 der TU Wien Seite an Seice in A>pern/Wien. Durch die geographische Niihe ergeben sich

"eitere Kooperariornmögl ich keicen im Rahmen der Prococypen-und Fer- ngungsprozes,emwicklung. Darüber hinaus uncer>tÜtzt l-IOERBIGER d.1s der TU Wien 2016 1.ugesprochene K1 Kompecenaemrum COMET COP Cenccr for Digical Produccion, ein 1 orschung>projckt 1.ur Kooperation von Wircsch,1rt und Wi'5emchal·r .. 1us- gd,·gc auf acht J.1hre und mit rokus auf

\'inual11ierung der l'rodukcion. Ae\1- blc .\utom,mon und l\1.11ch1nenkom-

11 Tl'k 1<rn. /ur we1tcn.:11 St,irkung dl'.r /u~Jmmuurhl'lt c11ri.aehtn auLh '' n \\ c k1 11 l1chk.itcn ~ur [),.

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plonlJrbeiten oder induscrienahe Dis- sertationen.

Mit dem lnsticut lndustrial Manage- ment (IWI) der Fl-I JOANNNEUM ver- binden l-IOERBIGER bereics seic über zehn Jahren KooperationsJktivitäten.

Neben Praxissemester und Bachelor-/

Diplomarbeiten werden Themen re- gelmäßig in Projekten bearbeitec: Op- timierung des Fercigungsprozesses Laserzuschnitt. Automacisierung der Fertigungs- und l'vLnerialstammanla- ge in SAP, Global Capital lnvestmem Managen1ent im Bereich lnve.;ricions- concrolling. l'vlaincenance Excellence durch Encwicklung einer Beurceilungs- mechodik. Programmierung eines Scra- cegiefindungscools zur globalen Ermin- lung von lnstandhalcungsstracegien auf Maschinenebene oder die Analyse und Opcimierung der Scabilitäc spezifi,cher Produ kcions- und Bescha FFu ngspro- zesse.

Im angewandten Forschungsfokus vertikale IT-lnccgrarion ergeben sich mir neuen Technologien wie In-Memo- ry Computing Big Data I i'v12M (OPC UA) und Cloud Compucing nachfol- gende lorschungsrhemensrellungen:

Daccnerfa'5ung und Datencransfer in EchC1eit micteb moderner Protokolle (z.

B. OPC UA Scre.1111ing Web Sen ices) von Maschine ;u Maschine (l'vlzl'vl) so- wie in die darc1ber liegenden Ebenen de1· Auco111.His1crungspyra111iJe. 11·0-

bei ,icuariv unterschiedliche Topolo- gien in Bezug auf Adrösacen als auch Übt'rtragung\\\·cge zu berückliichrigen .;ind. Die.., ern1ög.lichr eine Pro1es~­

uberwachung 1111 R;ihmcn eines C:I P Cornpkx r,·cnt l'roce"1-Amar1es. Un- ter Vern·endung pradikti,·er Verfahren werden 111 \\'Citerer rolge Potenli.1le /Ur

\·nr,1U..,'>Lh.1uendL·n Anp.1...,1.,ung und Op- r1m1Lrlln!!. der Produkr1011 unrcr1iuchc.

Untemc1tzr wird dies durch die zuneh- mende technologische Konvergenz von ERP-und MES-Systemen und der damit verbundenen Grob-und Feinplanung.

Im Bereich des Reporting liegt ein Forschungsschwerpunkt bei Advanced Analyrics Methoden sowie der Bereit- stellung von Rollen-, Standard-und ob- jektbezogenen Informationen mittels mobilen Devices in Echtzeit. Daraus ergeben sich im Rahmen der lnduscrie- 4.0-Zielc für HOERBIGER zukünftige weicere Kooperacionspotenziale.

Doch die Technik alleine ist zu wenig. Zur Rea 1 isieru ng der Vision Industrie 4.0 und der diskuciercen Technologien in der lnduscrie werden Mitarbeiterinnen und M itarbeicer benö- cigt, die in der Lage sind, den dadurch erzeugten Wandel auch tatsächlich im Unternehmen umzusetzen. Hierzu be- darf es an Talencen mit Kompecenzen in den Bereichen Projekcmanagement, Kommunibtion sowie lnterdisziplina- rität Lwischen Technik, Wirtschaft und lnformacionstechnologie. Und hier macht es speziell der Mix zwischen diesen Themen aus. Neben den bishe- rigen Themen Produktion und Supply Chain Engineering erwarcet sich HO- ERBIGER aus der ab Herbst 2017 an- gebotenen l'vlasrer-Verciefu ngsrichtu ng

„Smarc Production & Services" und der geplanccn Lehr-und Forschungsfa- brik „Smart Produccion Lab" neue An- sätze für die vertikale und hori wma le IT-lncegracion. Im Kermeam und damit beim Design und Aulbau des Labors eingebunden. sind Kooperacionsscu·

demen des lrncicucs und l-IOERBIGER.

Die Kooperation biecec den Studenten ein Arbeirspakec aus angewandter For- schung am lnscicut, Anwendung in der industriellen Praxis bei l-IOERBIGER in Wien und einem berufsbegleitenden 1\lascer;rudium im Bereich lndusrrial 1\L111,1gemenc. Die bisherigen Erfah- rungen mic den Absolventen >incl sehr positiv - konnten sich doch einige be- reics in fli h rendcn Positionen im HO- ER BIGER Konzern bewei,en.

5. Die Produktion als scrate- gischer Wettbewerbsvorreil fc1r HOERBIGER'

Gelinnt C.) gcmcin\,1111 mic den Part- nern

~lie ld~e n

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Was wäre, wenn die Produktion tat- sächlich einen neuen Level hinsichtlich Flexibilität und Produktivität erreiche;i könnte' Welch hoher Kundenwert wür- de geschaffen, wenn Lieferzeiten deur- lich verkürzt werden könnten' Was würde es für klassische industrielle Ser- viceleistungen bedeuten, wenn neue Produkte mit geringeren Produktions- kosten erzeugt werden könnten' Die Beispiele zeigen: Produktion 4.0 - in Anlehnung an Industrie 4.0 - würde zum strategischen Wettbewerbsvorteil und gänzlich neue Geschäftsmodelle erlllöglichen.

Nicht jede Technologie wird sich durchsetzen. Nicht alles erzeugt gleich Mehrwert im Unternehlllen. Aber jede Veränderung, so auch Industrie 4.0, startet mit einer Vision. Und: der beste Weg, die Zukunft vorherzusagen, ist -

ten. Nehmen Sie die Aufgabe In- dustrie 4.0 selbst in die Hand.

• Hartnäckigkeit: Bleiben Sie stand- haft, auch wenn es Rückschläge gibt.

• Kalkuliertes Risiko: Mehr Risiko -mehr Erfolg: klassische Methoden wie Projektmanagement helfen Ih- nen, das Risiko zu minimieren.

• Eine spannende Zeit: Wir befin- den uns in einem der größten in- dustriellen Verändern ngsprozesse der Geschichte. Genießen und nutzen wir die Möglichkeiten, die sich bieten, gemeinsan1 mit un- seren Mitarbeiterinnen und Kolle- ginnen. Akzeptanz führt zu größe- rem Erfolg.

Über HOERBIGER

frei zitiert nach Peter Drucker - in ih- HOERBIGER ist weltweit in führender rem Entstehungsprozess mitzuwirken.

Für HOERBIGER ergeben sich daraus folgende Handlungsempfehlungen:

• Die Vision ist entscheidend: De- finieren Sie ein klares Zielbild und halten Sie daran fest.

• Realistische Erwartungshal- tung: Geben Sie Industrie 4.0 die notwendige Zeit, große Vorteile bringt vermutlich erst eine reife Ausbaustufe.

• Echter Wert: J ndustrie-4.0-Ansät- ze bieten unterschied 1 iche Tech- nologien. Finden Sie heraus, was für Ihre spezifische Situation Wert stiftet.

• Pro-aktive Partizipation: Werden Sie Teil der lndum-ie-4.0-Commu- nity. Besuchen Sie Messen und Konferenzen. 1 n Kooperationen erarbeitet sich ein neues Thema leichter.

• Kollaboration mit Partnern: Bil- den Sie ein starkes wissenschaft- liches Netzwerk mit Hochschulen und lndustrieparmern. Stärken Sie damit Ihr technisches Team und schließen Sie Wissenslücken.

• Fördermöglichkeiten: Industrie 4.0 veranlasst Bund, Länder und Regionen, lokal wie globaL zur fi- nanziellen Unterstützung von For- schungsvorhaben. Nutzen Sie die Chancen und unterstützen Sie so die ersten Schritte.

• Innovationsführerschaft: Es ist nicht die Zeit, auf andere zu war-

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Position in den Geschäftsfeldern der Kom pressortech n i k,

Antriebstechnik und Hydraulik t;itig.

Die Marke HOER- BIGER steht für per- formancebesti mmende Komponenten in Kom- pressoren, Industrie- motoren und Turbinen.

in Auromobilgetrieben sowie 1n vielfältigen Anwendungen im Ma- schinen- und Anlagen- bau.

Innovationen in attrak- tiven technologischen Markmischen sind die Basis für Kompo- nenten. Systeme und Serviceleistungen mit hochwertigen Allein- stel 1 ungsmerk m a Jen und nachhaltigem Kundennutzen.

w\vw.hoerbiger.com Autoren:

Ing. Mag. Hannes Hunschofsky ist Lei- ter des Ge;chäftsbe- reiches Engine, einem führenden Anbie- ter leistu ngsbesti m- rnender Komponen- ten und Lösungen für

TOP-THEMA@

Gasmotoren innerhalb der HOER- BIGER Gruppe.

Dipl.-Ing. Gernot Mauthner ist Leirer für Produkrionstechnologie der Divisi- on Engine bei HOERBIGER und kon- zentriert sich in seiner Funktion auf Flexible Ferrigungsrechnologien, Digi- talisierung der Produktion und moder- ne Hochschul-Kooperationsmodelle.

Dipl.-Ing. Christoph Magnet ist Lei- ter der Geschäftseinheit Engine Service bei HOERBIGER und führte davor als Direktor der Produktion neue Maschi- nenkonzepte in dem Leitwerk in den USA ein. In seiner Funktion ist er nun verantwortlich für das globale Service- und Distributionsgeschäft von Gasmo- toren und Komponenten.

Ing. Mag.

Hannes Hunschofsky Leiter des Geschäfts- bereiches Engine bei HOERBIGER

Dipl.-Ing.

Gernot Mauthner Leiter für Produkti- onstechnologie der Division Engine bei HOERBIGER

Dipl.-Ing.

Christoph Magnet Leiter der Geschäfts- einheit Engine Service bei HOERBIGER

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