Digitale Transformation in der Lebensmittelindustrie
Ein Süßwarenhersteller vereint WCOM* und Digitalisierung
Mit einer umfassenden Digitalisierungsinititative baut ein Süßwarenproduzent seine Position im europäischen Wettbewerbsumfeld aus. Dazu setzt er gezielt an den bereits erreichten Erfolgen seines WCOM (*World Class Operations Management) Programms an – und erweitert diese in Richtung einer hochdigitalisierten Fertigung.
Gemeinsam mit ROI-EFESO realisiert das Unternehmen ein entsprechendes, auf seine Herausforderungen abgestimmtes Digitalisierungsprojekt. Dessen Zielsetzung lautet, die digitale Transformation in zehn Operations-Bereichen voranzutreiben. Anhand von Best-Practice-Anwendungsbeispielen aus der Industrie entwickelte das Projektteam eine Methodik, die bereits innerhalb eines Jahres für Fortschritt sorgte: der Süßwarenhersteller verbesserte seine WCOM-Routinen durch die Nutzung digitaler Tools und kann nun die Leistung seiner Fertigung sowie seines Produktionssystems transparent darstellen.
Herausforderung
Ein Süßwarenproduzent will bereits vorhandene WCOM-Erfolge nutzen, um seine digitale Transformation voranzutreiben. Das erfordert sowohl IT-/Digitalisierungsexpertise als auch eine fundierte Kenntnis der Operations-Prozesse in der Lebensmittelindustrie. Mit ROI-EFESO engagierte das Unternehmen einen Umsetzungspartner, der beide Bereiche beherrscht.
MEHRROI-EFESO Lösungsansatz
Mit einem Use-Case-orientieren Lösungsansatz wählte das Projekteam branchenerprobte Digitalisierungstechnologien nach dem Prinzip „bessere Tools erbringen bessere Ergebnisse“ aus. Dabei konzentrierte es sich auf drei Bereiche: Verbesserung der Fabrikprozesse, Steigerung der Effizienz der einzelnen Mitarbeiter und Herstellung einer vollständigen Transparenz über die Leistung des Produktionssystems.
MEHRLessons Learned
WCOM und die Industrie 4.0-Pyramide eignen sich ideal, um den Tool-Einsatz im Unternehmen zu strukturieren und zu definieren. Zudem lohnt es sich, regelmäßig den Blick über die Linie hinaus auf Verbesserungen des gesamten Produktionssystems zu richten.
MEHRROI-EFESO Erfolgsmodell
Die Anwendung neuer Technologien darf den Ablauf des Tagesgeschäfts in der Fertigung nicht ausgebremsen, sondern sollte ihn nachweisbar verbessern. Im Projekt forcierte ROI-EFESO Lösungen, die den Reifegrad der Digitalisierung in allen Handlungsfeldern steigerten.
MEHRWCOM-Erfolge ausbauen
Mit seinen Schokoriegeln und Gebäckmischungen ist das Unternehmen bereits in der Lebensmittelindustrie etabliert. Es entstand in den 1990er-Jahren aus der Fusion zweiter Süßwarenproduzenten aus Italien und Deutschland und vertreibt heute unterschiedliche Produktmarken in Europa.
Bei Weiterentwicklungen der IT und OT verfolgten in diesem Fall bereits mehrere Werke unterschiedliche, insgesamt progressive Ansätze. Um diese Stoßrichtungen zu vereinen, nutzte das Management einen wertvollen Hebel: ein betriebseigenes WCOM (World Class Operations Management) Programm mit Lean-Fokus, das bereits klassische Fertigungsthemen wie Sicherheit, Qualitätskontrolle und Anlagenwartung auf ein hohes Leistungsniveau gebracht hatte. Mit Blick auf die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit galt es nun, diese Erfolgsgeschichte mit der digitalen Transformation fortzusetzen. Die zentralen Zielsetzungen lauteten:
- Kulturwandel: die Belegschaft soll Digitalisierung nicht als Belastung, sondern als Chance sehen, ihren Arbeitsalltag effektiver zu gestalten. Zugleich wird davon profitiert, dass die Leistung des Produktionssystems steigt.
- Kooperation: IT und Produktion müssen enger zusammenarbeiten, um u.a. effizienter ein gemeinsames Verständnis von Herausforderungen und Lösungen zu entwickeln.
- Zukunftsorientierung: das Produktionssystem muss so gestaltet sein, dass relevante Entwicklungen in der Digitalisierung im Blick behalten und bei Bedarf integriert werden können.
Die besondere Herausforderung bestand somit darin, die vorhandenen WCOM-Elemente als Ankerpunkte der digitalen Transformation mit einzubeziehen. Dies erfordert neben IT-/Digitalisierungsexpertise eine fundierte Kenntnis der Operations-Prozesse in der Lebensmittelindustrie. Mit ROI-EFESO engagierte der Süßwarenhersteller einen Umsetzungspartner, der beides beherrscht.
Orientierung an Best-Practice-Beispielen der Digitalisierung
Im ersten Schritt sollte ein Projektteam aus IT- und Produktionsverantwortlichen sowie den Consultants von ROI-EFESO die Ausgangssituation in einem Werk als Referenzpunkt erfassen. Die größere Aufgabe bestand danach darin, ein Konzept zur Digitalisierung zu entwickeln, das über die Linie und das Werk hinaus im gesamten Unternehmen Standards setzt.
Um von Anfang an mit konkreten Fallbespielen zu arbeiten, die sich zudem schnell in der Praxis realisieren lassen, entschied sich das Projektteam für einen Use-Case-orientieren Lösungsansatz. Dabei werden alle Prozessverbesserungen im Unternehmen über Best-Practice-Anwendungsbeispiele aus der Lebensmittelindustrie und weiteren Branchen ermittelt und umgesetzt.
Zudem erfasste und bewertete das Projektteam die bereits vorhandenen Technologien: So verwendete das Werk z.B. Smartwatches, um bei Abweichungen der Temperaturwerte im Erhitzungsprozess die Mitarbeiter in der Linie direkt zu alarmieren und somit die Reaktionszeit zu verkürzen. Um eine einheitliche Systematik bei der Bewertung bzw. Auswahl der vorhandenen und neuen Use Cases sicherzustellen, nutzte das Projektteam die „Industrie 4.0 Pyramide“ als Referenzmodell. So konnte es einordnen, auf welcher Ebene (z.B. Konnektivität, Informationsfluss oder Vorhersage) welche Tools mit welchen Reifegraden vorhanden sind – und entsprechende Lücken identifizieren.
Kochvorgang – Prozessvisualsierung
- Visualisierung des Fortschritts am Anfang der Linie (obere Ebene) und an der Formlinie (untere Ebene).
- Verwendung der Endgewichtsmessung im Vorbeschichtungsbereich (430-kg-Behälter) zur Auftragsabwicklungsfreigabe.
Ergebnisse:Transparenz über Fortschritte und anstehende Aufgaben, Produktivitätssteigerung.
Kochvorgang – Maschinensteuerung
- Bewertung des aktuellen Niveaus der selbstständigen Maschinensteuerung.
- Nutzung der Prozessdatenhistorie zur Untersuchung von Störungen / Unregelmäßigkeiten.
- Bediener erfassen Materialverluste und ergänzen damit die Datenbasis.
Ergebnisse:Verringerung der Ausschussquote und kontinuierliche Prozessoptimierung.
Beschichtung – Digitales Logbuch
- Erstellung eines digitalen Logbuchs, das Vorfälle während einer Schicht aufzeichnet, z.B. Maschineneinstellungen oder fehlende Personen.
- Verknüpfung des Logbuchs mit der Maschine; jeder Vorfall führt automatisch zu einem neuen Eintrag.
Ergebnisse: Schichtübergaben sind informativer und vereinfachen die Ursachenanalyse bei Vorfällen.
Planung – KPI-Visualisierung
- Visualisierung von KPI-Daten und automatisierte Reportingerstellung mit Power BI.
- Erstellung individueller Dashboards mit Drill-Down-Optionen, die mit Teammitgliedern geteilt werden können.
Ergebnisse:Verringerung des manuellen Aufwands für die Berichterstattung.
Wartung – Dokumentation
- Erfassung der Wartungsdaten mit einer Smartwatch oder einem Tablet.
- Die alarmierte Smartwatch kann erfassen, wie lange Techniker an Problemlösungen arbeiten.
- Via Tablet können die Techniker weitere Daten direkt nach dem Vorfall eingeben.
Ergebnisse:Datennutzung zur Verbesserung der WCOM-Aktivitäten in der Instandhaltungsorganisation.
Qualitätskontrolle – Deep Learning
- Nutzung digital erfasster Daten zur Erkennung von Mustern oder Unregelmäßigkeiten in der Qualitätskontrolle.
- Eliminierung des manuellen Aufwands, etwa beim Sammeln von Q-Kontrollblättern.
- Verringerung der manuellen Suchzeit nach Qualitätsvorfällen im Feld.
Ergebnisse:Erhöhung der Transparenz und Verbesserung des Prozesswissens der Mitarbeiter.
Qualifizierung – Web Based Trainings
- Etablierung eines Trainingsplans zur Unterstützung der Anlagenbediener.
- Nutzung interaktiver E-Learning-Module, um Lernerfolge nachzuvollziehen.
- Erstellung individueller, bedarfsorientierter Lernvideos und Trainingspläne.
Ergebnisse:Strukturiertes digitales Training, tiefere und schnellere Lerneffekte.
Projektmanagement – Virtuelles Cockpit
- Visualsierung des Status Quo und anstehender Prozessschritte.
- Steuerung / Eingriff durch den Werksleiter ist möglich.
- Teammitglieder können Start und Erledigung ihrer Aufgaben bestätigen.
Ergebnisse:Vollständige Transparenz über den Status Quo der Arbeitsvorgänge im jeweiligen Bereich.
Qualifizierung – Best Practice Knowhow
Monatliches News-Update für alle Teammitglieder; Inhalte sind z.B.:
- Neue Lernmaterialien.
- Außergewöhnliche Arbeitsergebnisse / KPI.
- Best Practices zum Einsatz digitaler Tools und weiterer Technologien.
Ergebnisse:Wissensaustausch zwischen Mitarbeitern, Teams, Abteilungen und Werken.
Konzentration auf drei Handlungsfelder
Nach dem Prinzip „bessere Tools erbringen bessere Ergebnisse“ wurden die Use Cases danach ausgesucht, dass nicht nur „fragmentarisch“ Aufgaben in der Linie oder im Werk gelöst werden. Mit ihrem Einsatz sollte das Unternehmen das Leistungsniveau seines Produktionssystems auch in Summe klar erfassen und kontinuierlich steigern können.
Diese Zielsetzungen bildete das Projektteam über zwei Referenzpunkte der digitalen Transformation ab: die Werksebene und die Systemebene, beide verbunden über ein eigenenes WCOM-Programm (siehe Grafik). Hierbei ordnete es die Use Cases drei Fokusbereichen zu:
- Fokusbereich 1: Verbesserung der Fabrikprozesse – die digitalen Lösungen unterstützen die Prozesse auf dem Shopfloor.
- Fokusbereich 2: Anwendung der Produktionssystem-Tools – die Mitarbeiter werden befähigt, mit Hilfe von digitalen Tools effizienter zu arbeiten.
- Fokusbereich 3: Erzielung vollständiger Transparenz – die digitalen Tools schaffen Klarheit über die Leistung des Produktionssystems und befähigen die WCOM -Verantwortlichen, den WCOM-Rahmen kontinuierlich weiterentwickeln zu können.
Perspektivwechsel vom Einzelfall zum Gesamtbild
Bei der Umsetzung des Projektes erwiesen sich die folgenden Erfahrungswerte als besonders erfolgskritisch:
Löse Dich vom Einzelfall!
Einzelne Technologien wie KI-Tools oder Digitale Zwillinge beschleunigen nicht aus sich heraus eine digitale Transformation. Es muss darum gehen, diese einzelnen Elemente zu strukturieren, systematisieren und „in die Breite“ der Anwendung zu bringen. Als Reifegrad-Modelle sind dazu WCOM und das Modell der Industrie 4.0-Pyramide ideal geeignet. Diese Kombination sorgt dafür, dass die Fortschritte im Produktionssystem parallel zum Digitalisierungsfortschritt „mitziehen“.
Erweitere den Blick über die Linie hinaus!
Der Süßwarenhersteller erlebte, dass seine Mitarbeiter in der Linie proaktiv an Verbesserungen mitwirkten, etwa bei der Umstellung der Qualitätsdokumentation von einer Excel- auf eine bildbasierte Anwendung, die den Arbeitsaufwand und Eingabefehler reduziert. Solche Erfolge sind wichtige Ausgangspunkte, um den Blick über die Linie hinaus auf Verbesserungen des gesamten Produktionssystems zu richten. In diesem Fall integrierte das Unternehmen die Dokumentation in ein digitales KPI-Dashboard, das die Informationen für jede Nutzergruppe vom Anlagenbediener bis zum Management passend aufbereitet.
Nutze ein zeitgemäßes Wissensmanagement!
In diesem Fallbeispiel legte das Unternehmen von Projektbeginn an viel Wert darauf, dass seine „Corporate Digital Excellence“ auch den Informationsfluss in der gesamten Organisation berücksichtigt: wie lernen die Teams im Werk voneinander? Und wie lassen sich Musterlösungen im Werksverbund schnell teilen? Hierbei sorgt die Nutzung zeitgemäßer Qualifizierungstools wie digitaler Lernplattformen mit Use-Case-bezogenen Trainings für deutliche Fortschritte.
Produktionssystem als Katalysator der Digitalisierung
Mit dem geschilderten Vorgehen gelang es dem Süßwarenhersteller, seine IT-Verantwortlichen stärker in die Fertigung zu integrieren und mit dem dortigen Team ein gemeinsames Verständnis dazu zu entwickeln, welche Use Cases / Tools für den Einsatz geeignet sind. Dabei werden Experiementierfreude und ein realistischer Blick auf den angestrebten Mehrwert vereint.
Zudem sorgte die Zusammenarbeit mit ROI-EFESO dafür, dass durch die Digitalisierung des Shopfloors der Ablauf des Tagesgeschäfts in der Fertigung nicht ausgebremst, sondern beschleunigt und in angeschlossene Operations-Felder transferiert wurde. Als Ergebnis nutzt das Unternehmen heute sein Produktionssystem als Vehikel, um die bereits erzielten Digitalisierungserfolge weiter voranzutreiben – den Orientierungsrahmen bildet weiterhin die Kombination der WCOM / Lean und Industrie 4.0-Elemente. Für den Projekterfolg waren vier Aspekte entscheidend:
- Ein gemeinsames Verständnis der Ausgangssituation und des Bedarfs; hierbei wurden neben der Perspektive der IT und Produktion auch Mitarbeiter aus dem Qualitätsmanagement einbezogen.
- Die zielgerichtete Verbesserung der WCOM-Elemente und die Beseitigung von Verlusten, beispielsweise bei dem Einsatz von Zusatzstoffen oder der Produktion von Grundmassen.
- Eine klare Herausarbeitung und Vermittlung des „Kerns“ der Digitalisierung, insbesondere über die Bildung von Use Cases und deren wirtschaftlichem Benefit.
- Die Befähigung der Mitarbeiter, das Produktionssystem ständig weiterzuentwickeln. Dies bezieht sich sowohl auf die Inhalte der Trainingsmaßnahmen als auch auf die eingesetzen Trainingstools.