Anders / Metzner / Vitzthum Smart Factory mit SAP

Erfolgreiche digitale Transformation im Fertigungsunternehmen
1. Auflage 2025
ISBN: 978-3-8362-9421-8
Verlag: Rheinwerk
Format: EPUB
Kopierschutz: 0 - No protection

E-Book, Deutsch, 432 Seiten

Reihe: SAP Press

Machen Sie sich auf den Weg zur intelligenten Fabrik! Dieses Buch zeigt Ihnen, welche Schritte Sie unternehmen müssen, um Ihre Fertigungsprozesse zu digitalisieren. Sie lernen die wichtigsten Einsatzfelder und SAP-Werkzeuge für die Umsetzung von Smart-Factory-Szenarien in der Fertigungsindustrie kennen. Finden Sie heraus, welche Tools und Best Practices Sie in jeder Phase des Produktlebenszyklus unterstützen, und welche Rollen Integration und Analytics dabei spielen können.

Aus dem Inhalt:

• SAP Manufacturing Integration and Intelligence (MII)
• SAP Manufacturing Execution (ME)
• SAP Plant Connectivity (PCo)
• SAP Digital Manufacturing Cloud (DMC)
• SAP Business Technology Platform (BTP)
• SAP Extended Warehouse Management (EWM)
• SAP S/4HANA, SAP Fiori und SAPUI5
• SAP Engineering Control Center
• Engineering Change Request Management
• Integriertes Produkt- und Prozess-Engineering (iPPE)
• Dokumentenmanagement (DMS)
• Production Engineering and Operations (PEO)
• SAP Enterprise Product Development (EPD)
• SAP Product Lifecycle Management (PLM)

Rafael Anders startete nach seinem Studium des Wirtschaftsingenieurwesens als Logistikberater bei SAP und unterstützte internationale Unternehmen bei der Digitalisierung ihrer Logistik. Als Geschäftsführer der n:con gmbh fokussiert er sich auf die Themen Smart Logistics, Change Management und Projektmanagement. Seine Kernkompetenzen umfassen SAP EWM, SAP S/4HANA, Smart Logistics, Projektmanagement sowie Change Management.

Autoren/Hrsg.

Anders, Rafael

Metzner, Andreas

Vitzthum, Tobias

Holzschuh, Sebastian

Inhaltsverzeichnis

Vorwort ... 15  Einleitung ... 17  1.  Grundlagen der Smart Factory ... 23  1.1 ... Was ist Industrie 4.0? ... 23  1.2 ... Phasen des Digitalisierungsprojekts: von der Idee bis zur Umsetzung ... 32  1.3 ... Voraussetzungen für das Digitalisierungsprojekt ... 38  1.4 ... Vorgehensweise bei der Zielsetzung ... 39  1.5 ... Unternehmensdigitalisierung: Chance oder Risiko? ... 42  1.6 ... Häufige Fehler bei der Unternehmensdigitalisierung ... 44  1.7 ... Zusammenfassung ... 52  2.  Digitalisierung der Produktion ... 53  2.1 ... Change Management ... 53  2.2 ... Product Lifecycle Management ... 70  2.3 ... Produktionsplanung ... 79  2.4 ... Manufacturing Execution ... 89  2.5 ... Negativbeispiel eines Digitalisierungsprojekts ... 108  2.6 ... Zusammenfassung ... 113  3.  Product Lifecycle Management ... 115  3.1 ... Was ist Product Lifecycle Management? ... 116  3.2 ... SAP-Werkzeuge für das PLM ... 128  3.3 ... Digital Thread und Digital Twin ... 138  3.4 ... Dokumentenmanagement ... 144  3.5 ... Änderungsmanagement ... 155  3.6 ... Anforderungsdefinitionen ... 168  3.7 ... Soll-Definition ... 170  3.8 ... Auftragsabwicklung ... 184  3.9 ... Die Produktlebensakte ... 187  3.10 ... Ausmusterung und Abkündigung ... 192  3.11 ... Datenmodell ... 194  3.12 ... Zusammenfassung ... 200  4.  Smart Factory ... 201  4.1 ... Was ist die Smart Factory? ... 202  4.2 ... SAP-Applikationen für das Manufacturing ... 202  4.3 ... Aktuelle Technologien ... 208  4.4 ... Bewährte Verfahren zur Optimierung einer Smart Factory ... 220  4.5 ... Smarte Planung ... 230  4.6 ... Smarte Logistik ... 234  4.7 ... Smart Maintenance ... 238  4.8 ... Smart Production ... 244  4.9 ... Zusammenfassung ... 258  5.  System- und Technologieintegration ... 259  5.1 ... Vertikale Systemintegration ... 259  5.2 ... Horizontale Systemintegration ... 279  5.3 ... Hardwareintegration ... 289  5.4 ... Datenmengen und Datengranularität ... 295  5.5 ... Überlegungen vor dem Start der Integration ... 304  5.6 ... Zusammenfassung ... 311  6.  Mitarbeiterintegration ... 313  6.1 ... Benutzerfreundliche Software ... 314  6.2 ... Change Management und Mitarbeiterakzeptanz ... 322  6.3 ... Praxisbeispiele ... 328  6.4 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 353  7.  Analytics ... 355  7.1 ... Live-Auswertungen ... 355  7.2 ... Kurzfristige Auswertungen ... 366  7.3 ... Langfristige Auswertungen ... 370  7.4 ... Big-Data-Analysen ... 372  7.5 ... Process Mining ... 376  7.6 ... Künstliche Intelligenz ... 383  7.7 ... Zusammenfassung ... 389  8.  Ihr Weg zur Smart Factory ... 391  8.1 ... Was Sie vor der Planung Ihres Digitalisierungsprojekts bedenken sollten ... 391  8.2 ... Planung Ihres Digitalisierungsprojekts ... 400  8.3 ... Start Ihres Digitalisierungsprojekts ... 419  8.4 ... Zusammenfassung ... 421  Das Autorenteam ... 423  Index ... 427

Leseproben

Einleitung

Die Digitalisierung ist kein Phänomen der Gegenwart, sondern ein Prozess, der über Jahrzehnte hinweg die Grundlagen für den heutigen digitalen Wandel geschaffen hat. Bereits in den 1950er-Jahren wurde mit der Erfindung des Computers der Grundstein für die Automatisierung und die Verarbeitung großer Datenmengen gelegt. Mit der Einführung von Mikroprozessoren in den 1970er-Jahren begann die digitale Revolution, die in den folgenden Jahrzehnten unsere Arbeits- und Lebenswelt grundlegend veränderte.

In den 1980er- und 1990er-Jahren erreichte die Digitalisierung einen neuen Höhepunkt: Die Verbreitung des Internets und die Möglichkeit, Daten in Echtzeit auszutauschen, stellten traditionelle Geschäftsmodelle auf den Prüfstand. Unternehmen erkannten zunehmend die Bedeutung digitaler Technologien für Wettbewerbsfähigkeit und Effizienz. Gleichzeitig begann die Vernetzung von Maschinen und Anlagen – erste Vorläufer dessen, was wir heute Industrie 4.0 nennen.

In den letzten zwei Jahrzehnten hat sich die Digitalisierung von einer unterstützenden Funktion zum strategischen Kern vieler Unternehmen entwickelt. Technologien wie Künstliche Intelligenz, Cloud Computing und das Internet der Dinge (IoT) haben die industrielle Produktion revolutioniert und die Grundlage für die Smart Factory geschaffen. Heute stehen wir an der Schwelle zu einer neuen Ära, in der Unternehmen nicht nur digital arbeiten, sondern sich auch als vollständig vernetzte, agile und datengesteuerte Organisationen neu definieren müssen.

Die Smart Factory ist der Inbegriff dieser Entwicklung. Sie ist mehr als nur eine technologisch hoch entwickelte Produktionsstätte – sie repräsentiert den Höhepunkt jahrzehntelangen technologischen Fortschritts und den Übergang von isolierten Automatisierungslösungen zu einem integrierten Ökosystem aus Menschen, Maschinen und Daten. Digitalisierung bedeutet aber weit mehr als die Einführung neuer Technologien. Sie steht für einen tiefgreifenden kulturellen und organisatorischen Wandel.

Dieses Buch richtet sich an Führungskräfte und Mitglieder von Projektleitungen, die sich mit dem Thema Unternehmensdigitalisierung und der Smart Factory beschäftigen – sei es in Vorbereitung auf geplante Projekte oder als Hilfestellung für bereits gestartete Digitalisierungsvorhaben.

Kern dieses Buches ist es, einen Gesamtüberblick und ein Verständnis für die an einer Unternehmensdigitalisierung und Smart Factory beteiligten Faktoren zu erlangen und zu verstehen, warum eine Digitalisierung so viel mehr ist als nur die Verknüpfung von ein paar Systemen und Anlagen. Auch lässt sich kein pauschales Vorgehen definieren, das Sie für Ihr Digitalisierungsprojekt als Blaupause nutzen können. Daher werden Sie in diesem Buch keine Schritt-für-Schritt-Anleitungen finden. Das Buch stellt Ihnen stattdessen Leitplanken zur Verfügung, die Ihnen bei der Umsetzung Ihrer Digitalisierungsvorhaben helfen sollen.

Das Buch gliedert sich in acht Kapitel.

In Kapitel 1, »Grundlagen der Smart Factory«, vermitteln wir Ihnen einen ersten Eindruck von den Anforderungen und möglichen Hürden eines ganzheitlichen Digitalisierungsprojekts. Beginnend mit einem Überblick über die Industrie 4.0, erläutern wir anhand unserer Erfahrungen aus den letzten Jahrzehnten, wie sich Smart-Factory-Projekte am besten einteilen lassen. Mit der Formulierung von Voraussetzungen für ein Digitalisierungsprojekt beschreiben wir Ihnen eine mögliche Idee der Vorgehensweise zur Zieldefinition. Zum Ende des Kapitels geben wir Ihnen eine kurze Übersicht über Chancen und Risiken einer Unternehmensdigitalisierung und weisen auf einige Fehler hin, die Unternehmen in den vergangenen Jahren in solchen Projekten gemacht haben.

In Kapitel 2, »Digitalisierung der Produktion«, geben wir Ihnen Beispiele dafür, wie eine Unternehmensdigitalisierung schon vor dem eigentlichen Start der Realisierung im Hinblick auf die Smart Factory in Schieflage geraten kann. Außerdem erläutern wir, welchen Einfluss das Change Management auf den Erfolg von Digitalisierung im Ganzen, aber auch insbesondere mit Blick auf die Smart Factory hat. Mit einem Abschnitt zum Product Lifecycle Management fassen wir die inhaltliche Klammer im Folgenden etwas enger und blicken nach der Gesamtunternehmung nun auf das Produkt. Dieser Argumentation folgend, gehen wir auch auf die von der Digitalisierung betroffenen Themen der Produktionsplanung und der Produktionsausführung ein.

In Kapitel 3, »Product Lifecycle Management«, besprechen wir das Thema nun im Detail. Nach einem Überblick über das Product Lifecycle Management beschreiben wir, warum PLM für die Unternehmensdigitalisierung und vor allem die Smart Factory ein zentrales Element ist. Diese Detaillierung beginnt bei der Zielsetzung innerhalb des PLM und führt Sie über verschiedenste Detaillierungen wie der Unterscheidung von digitalem Zwilling (Digital Twin) und digitalem roten Faden (Digital Thread) bis hin zur Produktlebensakte und der Ausmusterung und Abkündigung. Wir erläutern dabei die Zusammenhänge des kompletten Produktlebenszyklus.

In Kapitel 4, »Smart Factory«, stellen wir Ihnen, aufbauend auf Kapitel 2, die für eine Digitalisierung der Produktionsbereiche relevanten Themen vor. Beginnend mit der Definition einer Smart Factory, blicken wir auf aktuelle Softwarekomponenten und Technologien zur Erreichung der Projektierung. Mit der Erläuterung bewährter Verfahren starten wir detailliertere Betrachtungen einer smarten Planung, smarten Logistik, smarten Instandhaltung und natürlich der smarten Produktion.

In Kapitel 5, »System- und Technologieintegration«, beschreiben wir in den ersten beiden Abschnitten die vertikale und horizontale Systemintegration und geben Ihnen einen Überblick über die Einordnung des wichtigen Datenaustauschs zwischen den einzelnen Ebenen der Automatisierungspyramide, aber auch innerhalb dieser Ebenen. Dies ist aus technologischer Sicht das Kernelement der Smart Factory, da nur durch entsprechenden Austausch von Informationen der notwendige Integrationsgrad erreicht werden kann. Im weiteren Verlauf des Kapitels erhalten Sie Informationen zu Hardwareintegration, Datenmengen und Datengranularität. Wir schließen das Kapitel mit der Erläuterung einiger Aspekte ab, die Sie bei der Planung eines Integrationsprojekts bedenken sollten.

Mit Kapitel 6, »Mitarbeiterintegration«, haben wir dem für uns wichtigsten Thema eines jeden Digitalisierungsprojekts ein eigenes Kapitel gewidmet. Wir beginnen in diesem Kapitel mit der Vereinfachung von Software und beschreiben, warum eine menschenzentrierte Digitalisierung die größten Erfolgsaussichten mit sich bringt und wie Sie sie umsetzen können. Wir schließen das Kapitel mit Praxisbeispielen ab. Diese Projekte wurden im Rahmen von Digitalisierungsvorhaben hin zu einer Smart Factory mithilfe der in diesem Buch beschriebenen Strategien gestartet, implementiert und in Betrieb genommen. Die jeweiligen Projekterfolge sprechen für sich.

In Kapitel 7, »Analytics«, beleuchten wir die unterschiedlichsten Arten von Datenanalysen im Kontext der Unternehmensdigitalisierung. Wir beginnen mit der Beschreibung der Unterschiede zwischen Live-Auswertungen, kurzfristigen und langfristigen Auswertungen und zeigen nicht nur inhaltlich, sondern auch systemseitig auf, welche Unterschiede ihnen zugrunde liegen. Mit diesen Definitionen führen wir Sie durch die Themen Big-Data-Analysen und Process Mining bis hin zum Einsatz Künstlicher Intelligenz und vermitteln Ihnen ein Verständnis für die einzelnen Schritte, die notwendig sind, um eine verlässliche KI in der Produktion einzusetzen.

Für den Abschluss dieses Buches fassen wir in Kapitel 8, »Ihr Weg zur Smart Factory«, noch einige Punkte zusammen, über die Sie sich im Rahmen Ihrer Projektierung Gedanken machen sollten. Sie erfahren, welche ersten Schritte wir Ihnen für den Start vorschlagen.

Wir verwenden mehrere Orientierungshilfen, die Ihnen die Arbeit mit diesem Buch erleichtern sollen. In den Informationskästen sind Inhalte zu finden, die wissenswert und hilfreich sind, aber etwas abseits der eigentlichen Erläuterung stehen. Damit Sie diese Informationen besser einordnen können, haben wir die Kästen mit Symbolen gekennzeichnet:

[ ! ] Achtung

Mit diesem Symbol warnen wir Sie vor häufig gemachten Fehlern oder Problemen, die auftreten können.

[»] Tipp/Hinweis

Mit diesem Symbol werden Tipps markiert, die Ihnen die Arbeit erleichtern werden, und Hinweise, die Ihnen z. B. dabei helfen, weiterführende Informationen zu dem besprochenen Thema zu finden.

[zB] Beispiel

Anhand von Beispielen aus unserer Beratungspraxis erläutern und vertiefen wir das besprochene Thema.

Wir empfehlen Ihnen, beim Lesen der Reihenfolge der Kapitel zu folgen, da diese inhaltlich aufeinander aufbauen.

Mehr als nur ein Dankeschön für all die...

Über Autor(innen)

Holzschuh, Sebastian
Sebastian Holzschuh beschäftigt sich seit mehr als zehn Jahren mit der Entwicklung von mehrschichtigen, webbasierten Softwarelösungen und ist seit 2005 als technischer IT-Berater und -Entwickler für SAP MII-basierte Lösungen für Kunden aus dem Bereich der Prozess- und Diskreten Fertigung tätig. Seine Schwerpunkte sind Produktentwicklung, System Usability und Schnittstellenprozesse. Weiterhin kann Herr Holzschuh auf eine mehrjährige Erfahrung als Schulungsleiter für SAP MII zurückblicken.

Vitzthum, Tobias
Tobias Vitzthum arbeitet seit 2002 mit SAP. Tobias kann auf eine langjährige Erfahrung im SAP-Manufacturing-Umfeld zurückblicken. Angefangen hat er noch mit Lighthammer CMS (heute SAP MII) und war damals sogar an der Entwicklung von CMS 11.x beteiligt. Als Head of Digital Manufacturing ist Tobias bei der n:con gmbh für die gesamte Projektentwicklung und die technische Leitung in den Projekten verantwortlich, wobei sein eigener Schwerpunkt auf der vertikalen Systemintegration liegt. Seine Kernkompetenzen sind: MII, ME, PCo, ABAP OO, SAPUI5.

Metzner, Andreas
Andreas Metzner startete seine SAP-Karriere 2004 als EDI-Consultant. Danach wuchs Andreas schnell in die Prozesse hinter dem eigentlichen Datenaustausch hinein. Seit seinem Wechsel von der EDI- zur PLM-Beratung kümmert sich Andreas um die Anforderungen unterschiedlichster Kunden. Bei der n:con gmbh ist Andreas als Head of Product Lifecycle Management für punktuelle Beratungen bis hin zu strategischen PLM-Projekten im Umfeld ganzheitlicher Digitalisierungsstrategien verantwortlich. Seine Kernkompetenzen sind PLM, MDG-M, EPD/IPD, ECTR sowie Digitalisierung und Strategie, Training und Projektmanagement.

Anders, Rafael
Rafael Anders startete nach seinem Studium des Wirtschaftsingenieurwesens als Logistikberater bei SAP und unterstützte internationale Unternehmen bei der Digitalisierung ihrer Logistik. Als Geschäftsführer der n:con gmbh fokussiert er sich auf die Themen Smart Logistics, Change Management und Projektmanagement. Seine Kernkompetenzen umfassen SAP EWM, SAP S/4HANA, Smart Logistics, Projektmanagement sowie Change Management.