Implementierung von Industrie 4.0 in der Intralogistik : Entwicklung eines Reifegradmodells für die Einführung und das Controlling von Industrie 4.0 in der Intralogistik sowie Erweiterung der Wertstromanalyse 4.0

Abstract

Hinter dem Hype-Begriff Industrie 4.0 verbirgt sich die digitale, intelligente und echtzeitfähige Vernetzung von Maschinen, Objekten und Menschen. Diese kann österreichischen Unternehmen helfen, trotz steigenden Wettbewerbsdrucks und Kundenanforderungen, wie z.B. steigende Variantenvielfalt und kürzere Lieferzeiten, konkurrenzfähig zu bleiben. In produzierenden Unternehmen stellt die Logistik eine Querschnittsfunktion dar und ist deshalb direkt von den sich verändernden Anforderungen betroffen. Diese Arbeit soll Methoden zur Verfügung stellen, die die Implementierung von Industrie 4.0 in der Intralogistik unterstützen. Ziel ist es daher, ein Reifegradmodell für die Einführung und das Controlling von Industrie 4.0 in der Intralogistik zu entwickeln und die Wertstromanalyse 4.0 zu erweitern. Zur Erreichung der genannten Ziele wurde zu Beginn eine Literaturrecherche durchgeführt, die einen Überblick über die Grundlagen von Industrie 4.0 sowie die Unterschiede von Industrie 4.0 zu traditionellen Produktionsansätzen aufzeigt. Darauf aufbauend sind bestehende Unternehmensentwicklungsmodelle auf deren Anwendbarkeit für die gegebene Fragestellung untersucht worden. Die Recherche ergab, dass keines der Modelle alle Anforderungen erfüllen konnte. Bei frei verfügbaren Reifegradmodellen wird der Reifegrad nur anhand weniger Indikatoren erhoben, aber nur eine grobe Erfassung des Reifegrads geboten. Daher wird ein neues Modell entwickelt, das den Reifegrad in der Intralogistik von Maschinenbauunternehmen objektiv und einfach mittels eines Fragebogens mit narrativen Ankern erfassen kann. Das Modell zeichnet sich weiter durch eine besonders einfache Anwendung des Fragebogens aus. Gleichzeitig misst es den Reifegrad genauer als die herkömmlichen, frei verfügbaren Modelle in den folgenden Dimensionen: Strategie, Führung und Organisation, Mitarbeiter, Connected Supply Chain, Data Driven Logistics, Smart Warehousing and Transportation und Smart Operations. Weiters wird die Methode der Wertstromanalyse 4.0 um die Dimension Ein- und Ausgabegeräte erweitert und für die Aufnahme von Logistikprozessen angepasst. Dadurch können nun Logistikprozesse genauer erfasst und Verschwendungen aufgezeigt werden. Das entwickelte Reifegradmodell und die erweiterte Wertstromanalyse wurden im Rahmen einer Fallstudie in einem österreichischen Maschinenbauunternehmen erfolgreich getestet. Dabei stellte sich heraus, dass durch Verwendung von narrativen Ankern die Erhebung des Reifegrads besonders objektiv erfolgt. Die systematische Vorgehensweise bei der Wertstromanalyse stellte sich als sehr umfangreich heraus, allerdings konnten dadurch zahlreiche Verschwendungen aufgedeckt werden. Weiters stellte sich heraus, dass Informationsflüsse nur bedingt durch Beobachtungen zu erheben waren. Hierfür wird das Know-how aus verschiedenen Unternehmensbereichen benötigt, weshalb auch hier zukünftige Erhebungen in Form von Workshops durchgeführt werden sollten.

Industry 4.0 includes the digital, intelligent and real-time connection of machines, objects and people. It can help Austrian companies to remain competitive, although the competitive pressure and customer demands, such as increasing variation diversity and short delivery times, rise. In producing companies logistics is a cross-divisional function and is therefore affected by the changing demands. This thesis aims to provide methods that allow introducing industry 4.0 in intralogistics. Another goal is to develop a maturity model for the introduction and the controlling of industry 4.0 in intralogistics and to expand the value stream analysis 4.0. To achieve these goals a literature analysis should help to get an overview of the theoretical foundation of industry 4.0 as well as the differences between industry 4.0 and traditional production approaches. Based on these findings the applicability of corporate development models according to the research question was tested. Research has shown, that none of the models could meet the abovementioned requirements. Free available maturity models measure the degree of maturity using only a few indicators. Therefore, only a rough acquisition of the maturity model is possible. Therefore, a new model was developed to establish the degree of maturity in intralogistics of mechanical engineering companies. An objective questionnaire with a narrative anchor was used. Also, the model is characterized by a particularly simple implementation of the questionnaire. In addition, the degree of maturity is measured in a more precise way compared to the free available models. The following dimensions are used: Strategy, Leadership and Organization, Employees, Connected Supply Chain, Data Driven Logistics, Smart Warehousing and Transportation and Smart Operations. Besides that, the value stream analysis was expanded to include in- and output devices and adapted to the requirements of logistics processes. Thus, logistic processes can be recorded more precisely, and waste can be detected easily. The developed maturity model and the expanded value stream analysis were tested in the context of a case study in an Austrian mechanical engineering company. Research has shown, that the investigation of the maturity degree was extraordinarily objective using narrative anchors. The systematic approach of the value stream analysis turned out as very complex, nevertheless, different kinds of waste were uncovered. Besides that, it turned out that it is hardly possible to collect data of information flow through observation. For this process the know-how of several company departments is necessary. Therefore, it is once again suggested to execute further surveys in workshops.