Die Zukunftsstudie von item liefert aufschlussreiche Einblicke in den künftigen Maschinenbau.
Derzeit erfährt der Maschinenbau durch die Digitalisierung den größten Umbruch seiner Geschichte. Dennoch gibt es viele offene Fragen, die nicht selten für eine gewisse Verunsicherung sorgen: Welche Bereiche umfasst die Digitalisierung genau? Was verändert sich, wo konkret? Wie sieht es in der Konstruktion aus? Mit theoretischen Überlegungen lassen sich solche berechtigten Fragen nur bis zu einem gewissen Punkt beantworten. Hier hilft ein Blick in die Praxis: Aus diesem Grund entstand die item Studie „Wie sieht der Maschinenbau der Zukunft aus?“ Während im Vorfeld aktuelle Fachbeiträge, Vorträge und Studien ausgewertet wurden, basiert der Kern der Studie auf zahlreichen Experten-Interviews und deren Analyse. Ausgewählte Auszüge finden Sie im vorliegenden Beitrag. Zudem können Sie sich mit Klick auf die Pfeile durch die obige Fakten-Galerie bewegen.
Die Zukunft des Maschinenbaus
Was erwarten Maschinenbauer von der Digitalisierung? Wie werden sich die Aufgaben für Konstrukteure verändern? Unsere Zukunftsstudie hat Antworten aus der Praxis.
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Es bleibt auch im Jahr 2020 noch viel zu tun
Begriffe wie Industrie 4.0 oder Industry of Things (IoT) haben sich im Maschinenbau etabliert und werden häufig erörtert. Allerdings sind einheitliche Standards in diesen Bereichen bislang eher selten. Unternehmen vermissen daher eine entsprechende Sicherheit, die Investitionen in neue Prozesse oder Methoden begünstigen würde. Wer als Maschinenbauer bereits dabei ist, seine Prozesse zu digitalisieren, orientiert sich hierbei häufig an den Maßnahmen von Großkunden. Diese haben häufig eigene, d.h. proprietäre Lösungen entwickelt, die mit anderen Standards nicht kompatibel sind. An diese Vorgaben müssen sich Kooperationspartner und Zulieferer halten. Konkrete Strategien ergeben sich hieraus jedoch nicht.
Es braucht neue Ansätze für die Steigerung der Arbeitseffizienz.
Zudem ergibt sich eine doppelte Verschärfung: Zum einen erwarten Kunden eine Senkung von Projektlaufzeiten im Bereich Konstruktion, zum anderen steigt hier auch die Arbeitsbelastung. Zahlreiche Unternehmen möchten daher die Konstruktion ausgliedern, da sie sich zu einem erheblichen Zeitfaktor entwickelt hat. Dienstleister für die Konstruktion von Betriebsmitteln und Kundenlösungen sind also auf der Suche nach Möglichkeiten, um auf diese hohe Auslastung angemessen zu reagieren. Geht man von einer gleichbleibenden wirtschaftlichen Entwicklung und Anzahl von Berufsanfängern aus, gibt es darauf nur eine Antwort: Es braucht neue Ansätze für die Steigerung der Arbeitseffizienz. Hierfür werden digitale Tools und Prozesse benötigt, die auf diese individuelle Herausforderung angepasst sind.
Die Konstruktion wird schneller und flexibler
Das zentrale Versprechen und der größte Vorteil der Digitalisierung lassen sich klar benennen: Durch digitale Erfassung, Bereitstellung und Austausch sind Daten zeitnah und umfassend verfügbar. Auch die unkomplizierte und kurzfristige Abstimmung via Webmeeting oder Messenger-Programmen erleichtert die alltägliche Arbeit. Daher verändern sich aufgrund der Digitalisierung gerade in der Konstruktion die Anforderungsprofile. Soft Skills wie Team- oder Kommunikationsfähigkeiten, aber auch Medienkompetenzen werden entsprechend immer wichtiger. Daneben gewinnen Hard Skills wie digitales Grundwissen und praktisches Know-how in Sachen 3D-Konstruktion an Bedeutung. Aufgrund der Tatsache, dass Konstruktionsdaten heutzutage leicht auf digitalem Wege ausgetauscht werden können, gehört auch länderübergreifende Zusammenarbeit immer häufiger zum Arbeitsalltag von Konstrukteuren. Somit werden profunde Fremdsprachenkenntnisse zur Grundvoraussetzung.
Die Teilnehmer sehen den Konstrukteur teilweise in der Rolle eines Projektmanagers.
Generell sehen sich Konstrukteure mit dem Anspruch konfrontiert, zum Generalisten werden zu müssen. Es gilt, auf die zunehmend dynamischeren Ansprüche der Kunden flexibel zu reagieren und Fremdentwürfe schnell und korrekt zu deuten. Mechanik, Elektronik und Software verzahnen sich, was eine breite Wissensbasis auf Seiten der Konstrukteure voraussetzt. Neue Stellenbezeichnungen für Spezialisten mit IT-Kenntnissen, die sich mit neuen Softwarelösungen in der 3D-Konstruktion bestens auskennen, sind ebenfalls eine Folge dieser Entwicklung. Wenn die Komplexität von Konstruktionen steigt, avanciert der Konstrukteur zum Faktor in der Produktionsplanung: Er ist zumindest in die Ermittlung von Montagezeiten eingebunden. Hinzu kommen zusätzliche Koordinationsaufgaben. Die Teilnehmer der Studie sehen den Konstrukteur daher teilweise in der Rolle eines Projektmanagers. In Folge des zunehmenden Datenaustauschs rückt auch Cybersecurity weiter in den Fokus.
Neue Geschäftsmodelle für neue Zeiten
Die Digitalisierung umfasst nicht nur die Optimierung bestehender (interner) Prozesse, sondern auch die Entwicklung neuer Geschäftsbereiche. Daher entstehen im Maschinenbau vermehrt neue Geschäftsmodelle. Häufig greifen sie dabei Konzepte auf, die sich bereits in anderen Branchen bewährt haben. Dazu zählen beispielsweise Subscription-Modelle beziehungsweise Laufzeitverträge für Maschinen: In diesem Fall wird nur eine gewisse Laufzeit als Miete eingekauft, anstatt die Konstruktion und Montage einer Maschine in Auftrag zu geben. Also bleibt die Maschine stets Eigentum des Herstellers. Dieser wiederum ist in der Lage, via Internetverbindung jederzeit die jeweils aktuellen Leistungsdaten abzurufen. Eine solche Schnittstelle ermöglicht darüber hinaus Predictive Maintenance, also eine vorausschauende Wartung. So lassen erste Auffälligkeiten in den Leistungsdaten bereits Rückschlüsse auf einen potenziellen Defekt zu.
Konstruktionsdaten in digitaler Form avancieren zunehmend zum Handelsgut.
Es handelt sich also um eine Win-Win-Situation für Hersteller und Kunden: Service-Einsätze sind deutlich besser zu planen und das Risiko von Maschinenausfällen während der Produktion wird gesenkt. Hierbei ist jedoch eine entsprechende Bereitschaft der Kunden eine Grundvoraussetzung. Sicherheitsbedenken und generelle Fragen zum Datenschutz können dem derzeit noch entgegenstehen. Unter der Prämisse, dass zuverlässige Lösungen für den Schutz von Firmendaten vorhanden sind, hat ein Großteil der Studienteilnehmer Interesse, das eigene Know-how in Sachen Konstruktion auf speziellen Online-Marktplätzen zu vermarkten. 94,3 % der Teilnehmer sind zudem bereit, fertige 3D-Konstruktionen von Fremdfirmen zuzukaufen. Dies erscheint ihnen als eine ernsthafte Option, wenn sich dadurch für die eigene Arbeit konkrete Zeitvorteile ergeben und die angebotenen Konstruktionsdaten in allen Belangen zur eigenen Arbeitsumgebung passen. Es zeichnet sich also folgende Entwicklung ab: Konstruktionsdaten in digitaler Form avancieren zum Handelsgut, mit dem sich regelmäßige Umsätze erwirtschaften lassen.
So werden Maschinenbauer fit für die Zukunft
Für einen Großteil der Studienteilnehmer sind die starken Auswirkungen der Digitalisierung auf den Maschinenbau unbestritten. Gleichwohl wurde bisher nur bei 9,2 % im Arbeitsumfeld eine unternehmensweite Digitalisierungsstrategie realisiert. Es herrscht also eine deutliche Unsicherheit hinsichtlich der Frage, wie die Digitalisierung eigentlich anzugehen ist. Entsprechende Standardkonzepte sind gerade in einer Branche wie dem Maschinebau nicht möglich: Hier ist die jeweilige Kombination aus Branche, Unternehmensgröße und individuellem Marktumfeld zu speziell. Vor allem handelt es sich bei der Digitalisierung um eine strategische Entwicklung für das gesamte Unternehmen. Daher sollte sie von der Geschäftsführung initiiert und als Change-Projekt durch alle Abteilungen getragen werden. Zunehmend spielen im Maschinenbau auch Methoden des agilen Projektmanagements wie Scrum eine Rolle.
Die Digitalisierung schafft bei der Umsetzung von Kundenwünschen neue Schwerpunkte.
Durch interne Schulungen lassen sich mögliche Vorbehalte gezielt entkräften. Hierbei empfiehlt es sich, den Teilnehmerkreis aus jüngeren, digital-affinen Mitarbeitern und älteren Kollegen zu bilden, damit sich die verschiedenen Generationen gegenseitig befähigen. Die Digitalisierung schafft gerade bei der Umsetzung von Kundenwünschen neue Schwerpunkte. Webmeetings und Chat Tools ermöglichen eine ortsunabhängige und zeitnahe Abstimmung zwischen Unternehmen und Kunden. Während der hohe Qualitätsanspruch gleich bleibt, muss auf Änderungswünsche jetzt noch flexibler und kurzfristiger reagiert werden. In diesem Zusammenhang schaffen Komponenten aus einem modularen Systembaukasten für industrielle Anwendungen entscheidende Vorteile: Aufgrund einer großen Auswahl an untereinander kompatiblen Komponenten sowie einer Verbindungstechnik, die sich jederzeit wieder zerstörungsfrei lösen lässt, ergibt sich eine umfassende Flexibilität.
Fazit
Die Digitalisierung im Maschinenbau bietet gerade Unternehmen, die Konstruktionen für Kundenlösungen und Betriebsmittel anfertigen, zahlreiche Ansätze, um die eigene Effizienz zu steigern. In gleichem Maße eröffnet sie generelle Möglichkeiten, neue Geschäftsbereiche frühzeitig zu besetzen und somit die Wettbewerbsfähigkeit nachdrücklich zu erhöhen. Es ist definitiv Zeit zu handeln: Wer die Digitalisierung verpasst, wird den entsprechenden Rückstand kaum aufholen können. Geschäftsführer sollten ihr Augenmerk daher darauf richten, Konstrukteure mit IT-Affinität an ihr Unternehmen zu binden und ihnen eine Schnittstellenfunktion zuzuweisen. Letztlich ist die Digitalisierung jedoch eine gemeinsame Aufgabe und eine Herausforderung, die es interdisziplinär zu lösen gilt.
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