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Digitalisierung und Modularisierung

Transformation beginnt im Kopf: So zünden Digitalisierung und Modularisierung den Effizienzturbo

| Autor/ Redakteur: Christian Mannigel * / Dominik Stephan

Die Marktsituation in der Prozessindustrie bleibt anspruchsvoll. Umso mehr sind Unternehmen gefordert, sich für die Zukunft auszurichten. Dabei wird es immer wichtiger für sie, beim Trend zur Digitalisierung Schritt zu halten. Aber auch im Anlagenbau winken erhebliche Effizienzgewinne. Mit der Anwendung einer neuen Methode lassen sich die Durchlaufzeiten beim Bau von Großprojekten drastisch reduzieren.

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Obgleich hohe Effizienzgewinne zu erwarten sind, verfolgt bislang nur jedes zweite große Unternehmen eine durchgehende digitale Transformation.
Obgleich hohe Effizienzgewinne zu erwarten sind, verfolgt bislang nur jedes zweite große Unternehmen eine durchgehende digitale Transformation.
(Bild: Killua X/MSSA (Shutterstock/maexpartners))

Kaum ein Unternehmen beschäftigt sich heute nicht mit Industrie 4.0. Gleichwohl verfolgt bislang erst jede zweite Firma mit mehr als 500 Mitarbeitern eine bereichsübergreifende Digitalstrategie, ergab 2018 eine Studie von Bitkom Research. Dabei zeigt die Befragung, dass die Digitalisierung nur in 42 Prozent der Unternehmen Chefsache ist. Überwiegend seien es die IT-Abteilungen, die initiativ für Digitalisierungsprojekte sind.

„Das ist ein großes Manko“, erläutert Dr. Clemens Eckert, Partner bei der Unternehmensberatung Maexpartners. „Es geht heute weniger um die technische Umsetzbarkeit, als vielmehr darum, den Mindset einer Organisation nachhaltig zu verändern.“

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Dies bedeute einen tiefgreifenden Eingriff in Arbeitsweisen und Anforderungen, der einen umfassenden Change-Prozess voraussetzt: Während in traditionell-hierarchisch geprägten Unternehmen Führungskräfte häufig noch auf Vorgabe und Kontrolle setzen und über mehr Wissen als andere verfügen, lösten sich solche Strukturen in digital geprägten Unternehmen auf. Dort hätten alle Mitarbeiter Zugang zu erforderlichen Informationen und mehr Eigenverantwortung.

Nur wer sich Digitalisierungs-Ziele setzt, kann sie erreichen

Vor allem komme es darauf an, dass im ersten Schritt formuliert wird, welche Veränderungen die Digitalisierung herbeiführen soll. Erst danach stelle sich die Frage, welche technischen Voraussetzungen dafür geschaffen sein müssen.

Darüber hinaus müsse die Organisationsstruktur im Unternehmen passen: Dabei gelte es, die Abläufe erst zu optimieren und dann zu digitalisieren. Zudem müssten die Menschen, die in der transformierten Arbeitswelt tätig sein sollen, eingebunden werden. Das sei häufig die größte Herausforderung.

„Dabei ist es hilfreich, sich nicht zu große Ziele zu setzen und zunächst ein überschaubares Pilotprojekt zu definieren, das schnell positive Ergebnisse erwarten lässt“, erklärt Eckert. Für den Erfolg sei es wichtig, im Vorfeld zu klären, was man mit der Digitalisierung konkret erreichen möchte. Nur wer sich darüber im Klaren sei, könne zielgerichtet handeln und positive Effekte monetarisieren. „Zahlt sich die Umsetzung der Digitalstrategie im Piloten aus, lässt sich die Erfahrung leichter auf andere Bereiche übertragen.“

Hohe Einsparpotenziale dank Digitalisierung und Modularisierung

Auch im Anlagenbau führt eine erfolgreiche Digitalisierung zu sig­nifikanten Effizienzgewinnen. So sei es bei durch begleiteten Projekten gelungen, im Engineering rund 30 Prozent Zeit einzusparen und die Kosten um zehn Prozent zu senken.

Im Construction- oder Montagebereich habe man die Kosten sogar um 15 Prozent reduzieren können. Und bei Anlagen-Turnarounds, also dem Management von Instandhaltungs- und Wartungsprojekten, seien bis zu zehn Prozent weniger Zeitaufwand zu verzeichnen.

„Neben der durch digitale Transformation bedingten Vorteile kann auch die von Maexpartners entwickelte Methode ‚Radical Lead Time Reduction‘, kurz RLTR, zu hohen Effizienzsteigerungen führen“, ergänzt Thorsten Helmich, wie Eckert Partner bei Maexpartners. So ließe sich die Durchlaufzeit von Großprojekten reduzieren, in Einzelfällen sogar halbieren. Ein entscheidender Faktor, denn je kürzer die Time-to-Market, desto früher amortisiert sich die Investition.

Deshalb hat sich ein multinationaler Chemiekonzern für diese einzigartige Methode entschieden: Das Unternehmen ist mit über 600 Tochtergesellschaften in mehr als 100 Ländern vertreten und verfügt über ein komplexes Lieferanten-­Netzwerk. Die Schlüsselkomponenten beim Bau von Anlagen fertigt es entweder selbst oder mit der Unterstützung von Vertragspartnern.

Hinzu kommen häufig weitere Subunternehmen. Die Abstimmung dieser Parteien und die Komplexität der Schnittstellen führen bei anspruchsvollen Komponenten mitunter zu einer instabiler Durchführung mit Nacharbeiten und Verzögerungen.

Mit RLTR planen: So kommt die Modularisierung im Projektmanagement an

Wie viele Wettbewerber praktiziert das Chemieunternehmen beim Bau seiner Anlagen bisher eine klassische rollierende Vorwärtsplanung, angefangen beim Engineering bis zum errichteten Objekt. Die RLTR-Methode setzt hingegen auf eine grundlegend andere Struktur, mit einer ganzheitlichen Optimierung der Abläufe auf sämtlichen Stufen.

Dabei verläuft die Reihenfolge der Phasen und Aktivitäten umgekehrt: Die Projektplanung beginnt mit Blick auf die fertig errichtete Anlage und erfolgt rückläufig, also vom gebauten Objekt ausgehend über Logistik, Herstellung und Beschaffung bis zum Engineering. Dafür ist es erforderlich, die Baustelle zu und in viele kleinere Bauabschnitte (sog. Installation Kits) aufzuteilen.

Diese ermöglichen die Planung, wann genau eine Komponente vor Ort sein und wie diese aussehen muss, sowie welche Ressourcen und Dokumente für den Einbau erforderlich sind.

So geben die Module den Takt vor: Jeder Bauabschnitt fordert also den davor abgeschlossenen Schritt. Er „zieht“ das Ergebnis der vorherigen Arbeit ebenso wie alle erforderlichen Informationen als Grundlage. Dieses Pull-System unterscheidet sich elementar von der klassischen Vorgehensweise. „Wir legen schon in der Planung fest, wann welche Installationen erfolgen, welche Teile dafür fertig sein müssen und wie diese konstruiert werden“, erklärt Helmich.

Modularisierung im Anlagenbau in Planung und Praxis

Die Modularisierung verfolgt auch das Ziel, eine hohe Simultanität und Synchronisierung der einzelnen Schritte zu erreichen. Bestimmte Abläufe erfolgen daher nicht nacheinander, sondern überschneiden sich zeitlich, wie beim , von dem sich RLTR durch das Pull-Prinzip unterscheidet. Dafür ist es unerlässlich, alle Installation Kits exakt zu definieren.

Diese gelte es nun, im Master-Terminplan zu erfassen und als Planungs-Sequenzen mit sämtlichen vorangegangenen Aktivitäten aus dem Engineering sowie der Beschaffung, Herstellung und Logistik zu vernetzen sowie auf dieser Basis exakte Schnittstellen zu definieren. „Dies ermöglicht, einen echten Produktionsfluss zwischen den einzelnen Maßnahmen zu kreieren, mit Abstand der größte Hebel für die Effizienzsteigerung“, erläutert Helmich.

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Großes Projekt, großer Effekt: Digitalisierung im Anlagenbau

Diese Wirkung entfaltet sich auch beim Anlagenbau des Chemiekonzerns: Nach nur zwei Wochen war die gesamte Planung aufgesetzt, und die Durchlaufzeit konnte um 34 Prozent gesenkt werden. Auch gelang es, dank strukturierter Planung, die Projektdurchführung zu stabilisieren. Dies wiederum habe eine erhebliche Senkung der Non-Conformance-Costs zur Folge, also der Kosten, die durch Fehler in der Entwicklung, Planung, Beschaffung und Umsetzung zu Abweichungen zwischen der Vor- und Nachkalkulation führen (im konkreten Fall gelang es, die Aufwendungen dafür um 32 Prozent zu vermindern). Die Reduzierung der Bauzeit fällt mit der RTLR-Methode häufig noch größer aus. Dabei gelte: je komplexer das Projekt, desto größer die Wirkung. „Fast die Halbierung der Durchlaufzeit haben wir bei gleichen kapazitiven Rahmenbedingungen schon erreicht und so zur Wettbewerbsfähigkeit des Kunden beigetragen“, stellt Helmich fest. Alles dank Digitalisierung und Transformation im Kopf.

* Der Autor ist freier Journalist.

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