ERP und Industrie 4.0

Aaron Ricadela | Content Strategist | 17. November 2023

In diesem Artikel

Immer mehr Hersteller bauen digitalisierte Fabriken, um die Produktionskapazität zu steigern, die Produktqualität zu verbessern und die Kosten zu senken. Die Digitalisierung umfasst typischerweise Technologien wie drahtlose Sensoren, 5G-Vernetzung, automatisierte Roboter und leistungsstarke Datenverarbeitung. Dieser Ansatz ist als Industrie 4.0 bekannt und bezieht sich auf eine vierte industrielle Revolution (nach denen, die durch Dampf, Elektrizität und elektronische Automatisierung ausgelöst wurden).

Die meisten Hersteller greifen auf Cloud-Enterprise-Resource-Planning-Software (ERP) zurück, um einen Industrie 4.0-Ansatz umzusetzen. Neben Finanz- und HR-Funktionen umfassen Cloud-ERP-Systeme Funktionen wie Beschaffung, Lieferkettenplanung, Logistik und mehr. Hochentwickelte ERPs können die von Maschinen, Robotern und anderen Werkzeugen in verschiedenen Produktionsanlagen fließenden Daten aufnehmen und sie dann zur Information und Verbesserung von Herstellungsprozessen nutzen. Hersteller mit einer Industrie 4.0-Strategie könnten ERP nutzen, um beispielsweise die Produktion bei prognostizierten Engpässen zu orchestrieren oder automatisch Materialien zu bestellen, wenn die Vorräte knapp werden. Außerdem können sie ERP nutzen, um ihre Prozesse zu visualisieren und die Effektivität zu messen. So können sie bei der Optimierung ihrer Workflows wettbewerbsfähiger werden.

Kurz gesagt: Cloud-ERP hilft Herstellern, die Vorteile von Industrie 4.0 voll auszuschöpfen.

Was versteht man unter Industrie 4.0?

Bei Industrie 4.0 handelt es sich um Smart Factorys, in denen sensorgesteuerte Maschinen Daten über ihre Nutzung und ihren Wartungsbedarf erfassen und anschließend untereinander und mit Mitarbeitern kommunizieren. Die Endprodukte wie Flugzeugmotoren und Traktoren kommunizieren häufig über ähnliche Technologien mit Endbenutzern. Diese mit Sensoren ausgestatteten Maschinen bilden die Grundlage des Internet of Things (IoT). IoT-Sensoren können unter anderem Aktivitäten in der Fabrik mit Software verbinden, die Maschinen in der Fertigungslinie analysiert und steuert. Die Sensoren liefern Daten über den Wartungsstatus und die Performance der Maschinen, mit denen Hersteller die Produktqualität steigern, Fehler reduzieren und Geräteausfälle verhindern können.

Die intelligente Fertigung (Smart Manufacturing), die den Kern von Industrie 4.0 darstellt, umfasst auch automatisierte Fertigungslinien, Robotik, additive Fertigung (3D-Druck), KI, maschinelles Lernen und digitale Zwillinge (virtuelle Darstellungen von Geräten, Fahrzeugen und Prozessen, mit denen Hersteller Produkte und Geräte virtuell testen und schneller ausgeben können).

Wichtigste Erkenntnisse

  • Hersteller können mit Industrie 4.0-Technologien bahnbrechende Steigerungen des Durchsatzes und der Produktqualität erzielen, während sie gleichzeitig Ausfallzeiten reduzieren.
  • ERP-Systeme erfassen, organisieren und analysieren Produktionsdaten in Echtzeit und liefern Erkenntnisse, die Hersteller nutzen, um Entscheidungen zur Optimierung von Industrie 4.0-Workflows zu treffen.
  • Cloudbasiertes ERP bietet die für den Betrieb einer Smart Factory entscheidende Datensicherheit und unterstützt Hersteller bei der Skalierung von Industrie 4.0 an allen Produktionsstandorten.

Warum ist Industrie 4.0 für die Fertigung wichtig?

Hersteller, die einen Industrie 4.0-Ansatz umsetzen, können mehr Produkte schneller und mit höherer Qualität produzieren, wodurch die Kosten gesenkt und die Markteinführungszeit verkürzt wird. Durch die Analyse der Maschinenausgabedaten in Echtzeit können sie beispielsweise Produktionsengpässe schnell erkennen und Linien nach Bedarf neu konfigurieren. Einige Smart Factorys verfügen auch über Closed-Loop-Systeme, die menschliches Eingreifen überflüssig machen. Beispielsweise könnte ein Autohersteller in einer Fertigungslinie zum Lackieren von Autorahmen KI- und Analysesoftware mit der automatischen Anpassung von Prozessen im laufenden Betrieb beauftragen, ohne Daten an einen zentralen Server zurückzusenden. Industrie 4.0 hilft US-amerikanischen Herstellern auch dabei, mit den Herstellern im Ausland zu konkurrieren, wo Arbeitskräfte oft billiger sind.

Laut McKinsey & Company erzielen Hersteller mit einem Industrie 4.0-Ansatz häufig eine Reduzierung der Maschinenausfallzeiten um 30 bis 50 % und eine Steigerung des Durchsatzes um 10 bis 30 %.

Wie ERP Industrie 4.0 unterstützt

Industrie 4.0 erfordert Zugriff auf Echtzeit-Produktionsdaten und die Möglichkeit, sofort mit Maschinen zu interagieren, was oft über mobile Geräte erfolgt. Ein ERP-System ist die Drehscheibe, von der aus auf diese Daten zugegriffen und darauf reagiert werden kann. Darüber hinaus unterstützt ERP Hersteller bei der Planung, Steuerung, Ausführung und Automatisierung der Prozesse, die Industrie 4.0 ausmachen.

1. Umsetzbare Erkenntnisse

In einer Smart Factory erfassen Sensoren und andere Geräte Daten von Maschinen, Fahrzeugen und Mitarbeitern im Fertigungsbereich. Ein ERP-System kombiniert diese Informationen mit anderen Geschäftsdaten, um Erkenntnisse zu liefern, die Fertigungs-, Vertriebs-, Service-, Konstruktions- und Logistikteams zur Verbesserung von Abläufen und Prognosen nutzen können. Beispielsweise könnten Lebensmittel- und Getränkehersteller IoT-Geräte und -Software verwenden, um den Warenfluss durch ihre Vertriebskette zu verfolgen und die Ursache von Qualitätsproblemen oder Kundenbeschwerden über Geschmack oder Frische zu finden. Erkenntnisse aus ERP-Dashboards und Alerts können außerdem dabei helfen, Smart Factory-Prozesse zu automatisieren. Wenn beispielsweise der Lagerbestand eines bestimmten Rohstoffs unter einen bestimmten Wert fällt, kann das System dies bemerken und automatisch eine Bestellung für weitere Rohstoffe generieren.

2. Datensicherheit

Mit dem Internet verbundene Fabrikmaschinen können ein Risiko für die Cybersicherheit darstellen, und ein einzelner gefährdeter Punkt in der Produktion kann am Ende ein ganzes Werk oder Unternehmen einem potenziellen Cyberangriff aussetzen. Ein ERP-System, das Cloud Computing als Service bereitstellt, kann hierbei helfen. Diese Art von Systemen stellt sicher, dass Hersteller immer die neueste Version der Software verwenden und häufige Updates für optimale Sicherheit bereitstellen. Cloud-Plattformen bieten häufig auch Services an, die potenzielle Cybersicherheitslücken in vernetzten Maschinen analysieren und Abhilfemaßnahmen empfehlen.

3. Skalierbarkeit

Oftmals bleiben Hersteller in der Pilotphase stecken und haben Schwierigkeiten, Industrie 4.0-Projekte fabrikübergreifend zu skalieren. Laut McKinsey ist die Implementierung dieser Projekte in Silos, getrennt von der zentralen IT, ein häufiger Grund dafür, dass sie nicht skalierbar sind. Ein gut konzipiertes Cloud-ERP-System kann diese Probleme lösen. Es bietet Unternehmen einen einzigen Datensatz ohne Duplizierung, den sie für die Verwaltung von Fertigung, Lagerbestand, Lieferkette, Finanzen und andere Bereiche nutzen können. Daten fließen von der Produktionshalle oder von Artikeln im Transport (über RFID-Tags) in ein ERP-System, auf das jede Abteilung über mehrere Produktionsstandorte und Büros hinweg zugreifen kann.

4. Entscheidungsfindung in Echtzeit

ERP liefert genaue Daten, die sofort zur Verarbeitung verfügbar sind. Dies treibt eine Hauptdisziplin der Industrie 4.0 voran: die vorausschauende Wartung von Maschinen. In Smart Factorys messen IoT-Sensoren Maschinenvibrationen, Lärm, Temperatur und andere Signale während der Produktion, die anschließend in Echtzeit an ERP-Module für die prädiktive Überwachung übertragen werden. Dort können Hersteller Maschinen sehen, die möglicherweise gewartet werden müssen, und deren Wartung planen, bevor sie ausfallen. Laut Deloitte werden dadurch die Wartungskosten im Durchschnitt um 25 % und Ausfälle um 70 % reduziert. ERP kann auch dazu beitragen, die Produktion mit sich ändernden Kundenanforderungen zu synchronisieren, indem es mit Fertigungssystemen und den programmierbaren Steuerungen an Maschinen kommuniziert.

5. Cloud-Computing

ERP-Systeme, die als Cloud-Software laufen, können Unternehmen bei der Skalierung ihrer Industrie 4.0-Projekte unterstützen. Ein Automobilhersteller kann beispielsweise Sensordaten aus seinen 20 Werken in einem Cloud-ERP-System konsolidieren, anstatt in mehreren Systemen, die lokal in den Werken gehostet werden. Darüber hinaus können mit Cloud-ERP-Systemen Innovationen gefördert werden, da sie automatisch aktualisiert werden. Hersteller verwenden immer die neueste Version der Software mit den aktuellsten Funktionen, die sie nutzen können, um neue Produkte zu entwickeln und neue Services anzubieten.

6. Anpassung

Durch die Verwendung eines ERP-Systems zur Verwaltung von IoT-Daten können Hersteller kundenspezifische Bestellungen besser verwalten, sodass sie ihren Kunden realistischere Lieferzeiten und regelmäßige Fortschrittsaktualisierungen bieten können. In den besten ERP-Systemen können Hersteller ihre Workflows schnell neu konfigurieren, um sie an die spezifischen Anforderungen ihrer Branche und ihres Unternehmens anzupassen. Große Hersteller arbeiten häufig mit ERP-Anbietern zusammen, um spezielle Felder, Berichte und andere Features zu entwickeln.

7. Workflowoptimierung

Industrie 4.0 erfordert kontinuierliche Verbesserung: Hersteller müssen einen gesamten Job optimieren, nicht nur seine einzelnen Teile. Dazu können sie ERP nutzen, schnelle Entscheidungen mit maschinengenerierten Daten treffen und Produktionsprozesse mit breiteren Geschäftszielen oder Lieferkettenpartnern koordinieren. Beispielsweise verwendet Mazda Motor ERP zusammen mit Lagerverwaltungs- und Transportmanagementsystemen, damit die Mitarbeiter Bestellungen, Lieferungen und Rechnungen für seine Autoteile über eine gemeinsame Benutzeroberfläche verwalten können. Und der Rüstungskonzern General Dynamics nutzt Cloud-ERP, um Fertigungsaufträge in der Werkstatt neben Produktqualitätsdaten und Finanzkennzahlen zu verfolgen.

Das richtige ERP-System für Ihr Unternehmen

Um einen Industrie 4.0-Ansatz vollständig zu unterstützen, muss ein ERP-System Herstellern ermöglichen, Daten zur Information über Prozesse in den Bereichen Technik, Produktion, Logistik und Services zu nutzen.

Die Kombination von Smart Factory-Daten mit Daten aus dem gesamten Unternehmen kann dabei helfen, Prozesse zu automatisieren, schnell Berichte über die Anlagenleistung zu liefern, Arbeiten anhand der Materialverfügbarkeit zu priorisieren, Lieferketten zu visualisieren und vieles mehr. Betrachten Sie Titan International, einen in den USA ansässigen Hersteller von Rädern für Land-, Bau- und Forstfahrzeuge. Titan implementierte ein ERP-System und IoT-Anwendungen, die dem Team Echtzeit-Auslesungen von Fertigungsdaten liefern, um diese mit den Fertigungszielen zu vergleichen. Das Unternehmen nutzte die Software, um sein Industrie 4.0-Projekt einfach zu skalieren und die Produktionsüberwachung sowie die automatische Auftragsabwicklung auf mehr als zehn Fertigungslinien auszuweiten. So konnte das Unternehmen schnellere Qualitätsberichte und genauere Daten bei der Planung von Kundenlieferungen erhalten. Anstatt bis zu zwei Stunden in Anspruch zu nehmen, um hergestellte Teile manuell in ein Softwaresystem einzugeben, sehen die Teams die Daten jetzt sofort und automatisch. Somit werden Verzögerungen beim Versand vermieden.

Darüber hinaus sollten Hersteller nach einer eng integrierten ERP- und Fertigungssoftware suchen. Precision Group, ein Hersteller von Kunststoffverpackungen und Formen in den Vereinigten Arabischen Emiraten, ist beispielsweise von einem Legaycy-System auf Oracle Fusion Cloud Manufacturing umgestiegen, um die Integration zwischen ERP-, Supply Chain- und IoT-Software zu verbessern. Der Hersteller hat jetzt mehr Einblick in seinen Order-to-Cash-Zyklus und Mitarbeiter können alle Analyse-Dashboards auf ihren Telefonen anzeigen. Laut CIO nutzen Teams Produktionseinblicke, um Entscheidungen zu treffen, die Geschwindigkeit und Effizienz steigern und der Precision Group dabei helfen, der Konkurrenz einen Schritt voraus zu sein.

Werden Sie gemeinsam mit Oracle Teil der industriellen Revolution

Mit der Industrie 4.0-Software von Oracle erhalten Hersteller Automatisierung, Einblicke in die Verbesserung ihrer Abläufe und vieles mehr. Oracle Fusion Cloud Manufacturing kann Fertigungsdaten erfassen und analysieren – mit Integration in Lieferkettenmanagement und ERP. Mixed-Mode-Fertigungssoftware kann die Produktion von Massenprodukten, flüssigen Produkten und einzelnen Einheiten wie Verpackungen verfolgen, die alle in derselben Anlage hergestellt werden können.

Mit Oracle Fusion Cloud Internet of Things Intelligent Applications können Hersteller die laufende Arbeit mithilfe von Sensordaten überwachen und die Maschinenverfügbarkeit durch eine auf diesen Daten basierende vorausschauende Wartungsanalyse erhöhen. Die Anwendungen umfassen Module für die Maschinen- und Lieferkettenüberwachung sowie Logistik.

Oracle Manufacturing Systems für die diskrete und Prozessfertigung überwachen die Produktion im Fertigungsbereich und ermöglichen Vorgesetzten und Bedienern direkten Zugriff auf die aktualisierten Informationen, die sie für eine maximale Effizienz zur Verwaltung von Produktionsläufen benötigen.

Häufig gestellte Fragen zu ERP Industrie 4.0

Welche Schlüsseltechnologien treiben Industrie 4.0 voran?
Industrial IoT, Datenanalyse, KI, Cloud-Computing, 3D-Druck, autonome Roboter und digitale Zwillinge sind einige der Technologien, die Industrie 4.0 vorantreiben.

Was sind einige der Geschäftsvorteile von Industrie 4.0?
Mit einem Industrie 4.0-Ansatz können Hersteller Kosten senken, die Produktqualität verbessern, Waren in der Lieferkette besser verfolgen und Anpassungen an Modelländerungen in der Fertigung und anderen Prozessen vornehmen.

Welche wahrgenommenen Risiken bestehen bei der Einführung dieser Technologien?
Die Automatisierung von Prozessen in Smart Factorys erfordert häufig, dass Hersteller in die Weiterqualifizierung bestehender Mitarbeiter investieren oder für hochspezialisierte Rollen einstellen. Die Ausstattung von Maschinen mit Sensoren, die mit dem Internet verbunden sind, gibt einigen Führungskräften Anlass zur Sorge über ein erhöhtes Risiko von Cyberangriffen, obwohl Cloud-ERP-Systeme dieses Risiko erheblich mindern können.

Entdecken Sie, wie ERP Ihnen dabei hilft, nicht nur einen Industrie 4.0-Ansatz umzusetzen, sondern auch andere wichtige Prioritäten für Hersteller zu erfüllen.