Aufbau der Fabrik der Zukunft schon heute

Reckitt ist das Unternehmen hinter einigen der weltweit bekanntesten und vertrauenswürdigsten Verbrauchermarken in den Bereichen Hygiene, Gesundheit und Ernährung, darunter Air Wick, Calgon, Dettol, Durex, Lysol, Mucinex, Nurofen und viele mehr. Mit zwanzig Millionen Produkten, die täglich in mehr als 200 Märkten verkauft werden, ist Reckitt ein echtes globales Fertigungsunternehmen. Das Unternehmen ist seit seinen Anfängen als einzelne Fabrik im Vereinigten Königreich im Jahr 1819 durch Fusionen und Übernahmen gewachsen. Wie man sich vorstellen kann, hat dieses Wachstum zu einer Diskrepanz in der IT-Technologie und dem technischen Entwicklungsstand des Unternehmens in der Fertigung geführt.

Ellins ist zwar der Meinung, dass die Technologie zur Vernetzung und Digitalisierung der Fabriken von Reckitt verfügbar und erschwinglich ist, aber es gibt noch viel zu tun, um diese Fabriken auf die Industrie 4.0 vorzubereiten. „Wir haben einen Zustand, der sich im Laufe der letzten 30 Jahre entwickelt hat. Es sind lokale Lösungen, die in den Fabriken selbst entstanden sind und die nicht in der gleichen Weise gewartet, aktualisiert oder gesichert wurden, wie man es von persönlichen oder Unternehmenscomputern kennt“, sagt er. Das hat zu Datensilos, unterschiedlichen Betriebssystemen und fehlender Interkonnektivität zwischen den Fabriken geführt.

Das ist eine echte Herausforderung, wenn es darum geht, bei Reckitt einheitliches Datenmanagement und einheitliche Datenverfügbarkeit zu etablieren. Ellins erklärt: „Damit wir mit der Nutzung der Daten beginnen können, müssen wir erst einmal eine Grundlage für die Standards rund um Daten und Konnektivität in den Fabriken schaffen.“

Auch der technologische Entwicklungsstand variiert je nach Werk. Barney Carter, Digital Transformation Lead bei Reckitt, hat dies aus erster Hand beobachtet: „Viele unserer Produktivitätsberechnungen werden immer noch manuell durchgeführt und verlassen sich auf die Bediener und ihre Eingaben. Das hat direkte Auswirkungen auf die Produktivität der Fabriken und des Unternehmens.“

Anstatt sich darauf zu verlassen, dass Bediener Maschinendaten lesen und melden, implementiert Reckitt eine Technologie, die diese Daten automatisch an die Personen weiterleitet, die sie benötigen. Wenn die richtigen Informationen zur richtigen Zeit in die richtigen Hände gelangen, kann das Unternehmen die Gesamtanlageneffektivität (Overall Equipment Effectiveness, OEE), die Energieeffizienz und die Wartung der Fabrik verbessern.

„Wir haben festgestellt, dass wir die Genauigkeit unserer Informationen verbessern können, wenn wir die Informationen direkt von den Maschinen abrufen könnten“, fährt Carter fort. „Auf diese Weise könnten wir mehr Informationen erhalten und würden den Betreibern selbst die Arbeit erleichtern.“

„Ich denke, einer der Fallstricke der vierten industriellen Revolution ist das, was wir das ‚Martyrium der Pilotphase’ nennen“, sagt Ellins. „Die Herausforderung besteht darin, dass wir punktuelle Lösungen implementiert haben, manchmal nur aus technologischen Gründen, und dass wir eher versucht haben, Konzepte umzusetzen, als einen Wert nachzuweisen.“

Für die Realisierung der Fabrik der Zukunft wandte sich Reckitt an IBM Consulting. Man wünschte sich einen vertrauenswürdigen Berater, um eine skalierbare Cloud-Basis und ein Daten-Backbone zu entwickeln, aufzubauen und zu implementieren. Die Lösung sollte dann von der Fabrik in Nottingham auf andere Fabriken in der ganzen Welt ausgeweitet und repliziert werden.

Reckitt entschied sich aufgrund der Branchenexpertise, der kooperativen Vorgehensweise und der Flexibilität für IBM. „IBM gab uns die größte Freiheit beim Projektansatz, weil die Vision als Teil des Programms erst nach und nach entwickelt wurde“, sagt Carter. Diese Vision berücksichtigte die allgemeinen Anforderungen der Fertigungsbranche sowie die spezifischen internen Faktoren und Möglichkeiten von Reckitt. „IBM hat all das zusammengeführt und das Programm selbst entwickelt.“

Gemeinsam entschieden sich IBM und Reckitt für eine erfolgreiche Strategie: eine Mischung aus IoT- und Cloud-Technologien, die auf der von Reckitt gewählten Microsoft-Technologie und Azure-Cloud-Infrastruktur basiert. IBM setzte dann eine bewährte Methode ein – den Design Thinking-Ansatz von IBM Garage – und bezog alle Beteiligten von der Fabrikhalle bis zur Vorstandsetage in die Entwicklung der Lösung mit ein.

Carter erinnert sich: „Wir wollten wirklich das Gefühl haben, dass dies von den Mitarbeitern in der Fabrik ausgeht und dass es sich nicht um eine von der IT verordnete Programmänderung handelt.“ Es nahmen ungefähr 25 Personen aus allen Ebenen an den Workshops teil. Außerdem gab es auch gemeinsame Sitzungen mit den Bedienern und dem höheren Management. Aufgrund der COVID-19-Pandemie, die sich schon vor dem Start des Projekts auf das Projekt auswirkte, fanden diese Sitzungen in einer Hybridumgebung aus persönlichen und Online-Meetings statt.

Reckitt wandte sich ursprünglich im November 2019 an IBM und wollte eigentlich im März 2020 mit der Arbeit beginnen, als die COVID-19-Pandemie die Fabriken zum Stillstand brachte und der Reiseverkehr zum Erliegen kam. Erst im August 2020 konnte das IBM Consulting-Team die Fabrik in Nottingham persönlich besuchen. Aber das Projektteam musste trotzdem in einer hybriden Form weiterarbeiten, da internationale Reisen weiterhin nur eingeschränkt möglich und die Kapazitäten der Fabrik reduziert waren.

Tom Woodham, Partner und Supply Chain and Procurement Practice Leader bei UKI IBM Consulting, erinnert sich: „Ich war wirklich beeindruckt von der Art und Weise, wie ein größtenteils remote arbeitendes Team mit Hilfe von Tools zur Online-Zusammenarbeit die Lösungen entwickelte, die die Betreiber benötigten. Jeder hat die neuen Arbeitsmethoden schnell angenommen, um die Projektziele zu erreichen.“

Nach mehreren Design-Workshops entwickelte das IBM Team eine Transformations-Roadmap für das Werk in Nottingham. Diese Roadmoap sollte später zu einer skalierbaren Vorlage für andere Fabrikstandorte werden.

IBM hat eine Unternehmensdaten- und Architekturplattform auf der Basis von Microsoft Azure IoT Hub und Edge-Technologie implementiert, die als Daten-Backbone für die Implementierung der Fabrik der Zukunft in Nottingham dient. Dieser plattformbasierte Ansatz, bei dem Daten und Konnektivität als Grundlage für alle Transformationen und Innovationen betrachtet werden, ermöglicht es Reckitt nun, digitale Funktionalitäten einfacher in den Fabriken des Konzerns zu replizieren.

„Es ist sehr wichtig, dieses konsistente Daten-Backbone zu haben, das wir für Nottingham eingerichtet haben“, sagt Ellins. „Ich kann das jetzt mit in eine andere Fabrik nehmen und sagen: ‚Hier ist die Datenarchitektur, die hinter allem steht, das euch mit der Cloud von Reckitt verbindet. Und es ist die gleiche Architektur wie an jedem anderen unserer Standorte.’"

Reckitt und IBM haben die Lösung für jeden der drei Anwendungsfälle angewendet und angepasst: OEE, Fabrikwartung sowie Energieeffizienz und Nachhaltigkeit.

Um die Betriebs- und Fertigungseffizienz zu steigern und zu verbessern, hat Reckitt seine „Connected-OEE“-Lösung implementiert, die automatisch Produktivitätsdaten erfasst und die Anlagenüberwachung von Fabrikmaschinen ermöglicht. Die Benutzer haben nun die Informationen jederzeit zur Hand und müssen die Daten nicht mehr manuell auslesen. So können sie sich auf die kontinuierliche Verbesserung und die Reduzierung der größten Produktivitätsverluste konzentrieren.

Bei der Wartung in der Fertigung musste Reckitt von einem kalenderbasierten Wartungsplan auf ein zustands- und zyklusbasiertes Modell umstellen. „Bei unserer bisherigen zeitbasierten Strategie wurde die Wartung jede Woche oder jeden Monat durchgeführt, unabhängig vom Zustand der Maschine“, sagt Barnes.

Die neue vernetzte Wartungsplattform überträgt Daten von den Sensoren in der Fabrikhalle in die Cloud und sendet die Daten an die SAP-Systeme des Unternehmens. Die Wartungsaktivitäten werden dann automatisch auf der Grundlage der tatsächlichen Maschinenbedingungen ausgelöst, zum Beispiel der Anzahl der Zyklen, die die Maschine ausgeführt hat.

Reckitt wollte auch seine Energieeffizienz verbessern, indem das Unternehmen seine Energiemessgeräte mit der Cloud-Plattform verbindet. Jetzt können die Standortmanager mithilfe von Dashboards den Energieverbrauch nachverfolgen, Trends oder Abweichungen erkennen und ihre Fortschritte bei der Erreichung der ehrgeizigen Nachhaltigkeitsziele von Reckitt im Blick behalten.

Die Lösungen sind auf Benutzerfreundlichkeit und Datentransparenz ausgelegt – von der Fabrikhalle bis zur Vorstandsetage. Und sie sollen ohne weitere große Infrastrukturinvestitionen an anderen Fabrikstandorten repliziert werden können. „Ich denke, was wir anders gemacht haben, ist, etwas zu schaffen, das wir skalieren können. Und wir sind sehr zuversichtlich, dass wir skalieren können, weil wir dies auf einer Plattform aufbauen, die wir im gesamten Konzern verwenden werden“, sagt Ellins.

Das Werk in Nottingham wurde im Mai 2021 zur ersten betriebsbereiten Fabrik der Zukunft von Reckitt. Bereits im Juni prognostizierte das Unternehmen eine Senkung der Wartungskosten des Werks um 10 % und eine Reduzierung des Stromverbrauchs um 3 %. Und der verbesserte Einblick in die Maschinendaten liefert bereits jetzt Erkenntnisse für die Ursachenanalyse, die zu erheblichen Produktivitätssteigerungen führen dürften.

„Dank verbesserter Konnektivität und schneller Datentransparenz können unsere exzellenten Mitarbeiter unsere Abläufe wirklich verstehen und analysieren und so Möglichkeiten für Verbesserungen finden“, erklärt Ellins.„Wenn wir KI-Algorithmen auf die Daten anwenden, können wir bei Reckitt bessere Prognosen erstellen und so auch besser für die Zukunft planen.“

Diese Planung beginnt heute mit der Verbesserung der OEE. Abteilungsleiter und operative Mitarbeiter haben jetzt sofortigen Zugriff auf die Maschinendaten, und die operativen Mitarbeiter müssen diese Daten nicht mehr in Tabellenkalkulationen eintragen, die dann nach relevanten Informationen durchsucht werden müssen. Die Daten, die automatisch von den Maschinen hochgeladen werden, sind außerdem genauer und zuverlässiger. Dank dieser zuverlässigen Daten können Manager ihre Zeit nun für die Analyse der Vorgänge aufwenden, anstatt nach Informationen zu suchen und deren Gültigkeit zu überprüfen. Das trägt dazu bei, die Entscheidungsfindung und Problemlösung zu beschleunigen und letztlich die Produktivität zu verbessern.

Die Umstellung von einer kalenderbasierten auf eine zustands- und zyklusbasierte Wartung soll Reckitt auch helfen, die Produktivität und Effizienz zu verbessern. Das automatisierte System löst nur dann Wartungsereignisse aus, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind, z. B. wenn ein Status außerhalb der Toleranz liegt oder eine Anlage eine bestimmte Anzahl von Stunden in Betrieb gewesen ist. Barnes erklärt dazu: „Das wird uns helfen, die Effizienz unserer Ingenieure zu steigern, da sie nur an den Anlagen arbeiten, die Aufmerksamkeit benötigen, anstatt zu versuchen, jeden Monat alle Arbeitsaufträge für jede Maschine zu erledigen.“

„Das zentrale Daten-Backbone bietet Reckitt auch die Möglichkeit für den Einsatz von maschinellem Lernen und KI im Bereich des operativen Betriebs und der Wartung“, so Woodham von IBM. Die Daten können zum Beispiel aufzeigen, wann eine Maschine wahrscheinlich ausfällt und wann sie sofort gewartet werden muss. „Algorithmen für maschinelles Lernen können Reckitt dabei helfen, die Daten zu verstehen und vorherzusagen, in welche Richtung sich die Dinge entwickeln werden“, sagt er. „Die Vorhersagen können in systemgesteuerte Anweisungen umgewandelt werden. Anstatt also dass jemand ein Problem sieht und entscheidet, was zu tun ist, kann er die Daten nutzen, um zu entscheiden, was zu tun ist, und so den Kreislauf schließen.“

Diese Art der vorausschauenden Analyse könnte auch auf die Energiemanagementsysteme des Unternehmens angewandt werden, weil diese nun mit dem Daten-Backbone verbunden sind. Da Reckitt jetzt über konsistente Daten und einen Überblick über den Energieverbrauch auf Werksebene verfügt, kann das Unternehmen die manuellen Ablesungen der Zählerstände in allen Werken ersetzen. Dieses Maß an Transparenz ermöglicht es jeder Fabrik, gezielt Einsparungen vorzunehmen, um die allgemeinen Nachhaltigkeitsziele des Unternehmens zu erreichen.

Die Idee, dass „Konnektivität das A und O ist“, ist für Ellins persönlich und für das gesamte Unternehmen zu einem neuen Mantra geworden. Bei der Skalierung auf andere Standorte wird Reckitt seine Lösungen auf derselben Infrastrukturplattform und demselben Daten-Backbone aufbauen. „Die Tatsache, dass wir eine richtig skalierbare Datenplattform für unsere Fabriken aufgebaut haben, ist ein entscheidender Punkt. Und das wird mit zunehmender Weiterentwicklung einen immer größeren Mehrwert schaffen.“

Bei der Implementierung der Fabrik der Zukunft sieht Ellins auch eine Konvergenz zwischen IT- und operativer Technologie (OT) in einer hybriden IT-OT-Infrastruktur für die Zukunft. „Im Rahmen der Transformation in Richtung Industrie 4.0 sehen wir, wie sich IT-Systeme mit Entwicklungssystemen miteinander verbinden und dieselbe Sprache sprechen.“ Diese Konvergenz ermöglicht es Reckitt auch, eine solide Cybersicherheitsumgebung zu implementieren, die sowohl IT- als auch operative Systeme abdeckt.

Reckitt ist zuversichtlich, eine Grundlage geschaffen zu haben, die seine Fabriken auf dem Weg in Richtung Industrie 4.0 begleiten wird. IBM hat Reckitt bei der Konzeption, Entwicklung und Implementierung der Lösung auf Basis der Microsoft-Technologie und der Azure Cloud IoT-Plattform, für die sich Reckitt zuvor entschieden hatte, unterstützt.

Carter gefiel es, dass das IBM Consulting-Team mit der Technologie anderer Unternehmen arbeiten konnte. „Obwohl wir Logix von Ilabo auf der Grundlage von Microsoft Azure und nicht von IBM Technologie implementierten, konnte IBM uns mit seinem Fachwissen unterstützen“, sagt er. „Die Leute von IBM waren sehr kompetent. Und sie hatten eine gute Einstellung.“

Durch die Auswahl einer grundlegenden Gruppe von Technologielösungen wird Reckitt seine Fabrik der Zukunft auf andere Standorte ausweiten und in seinen führenden digitalen Fabriken weiterhin Innovationen auf derselben Plattform durchführen. „Da wir jetzt diese Industrie 4.0-Architektur der Fabrik der Zukunft haben, können wir mit minimalem Aufwand iterieren und das System auf mehr Anwendungsfälle ausweiten. Und wir haben ein Standarddesign, das erweiterbar und wiederholt anwendbar ist“, sagt Carter.

Diese wiederholt anwendbare und skalierbare Architektur lässt sich auf andere Fabriken von Reckitt ausweiten. „Die Fabrik der Zukunft in Nottingham ist praktisch so etwas wie ein Vorbild für den Rest der Fabriken“, sagt Ellins. „Wir zeigen damit: ‚So soll es bei euch auch werden’. Wir setzen den Prozess fort und lassen Nottingham den Weg vorgeben.“

Es ist zwar wichtig, dass die Infrastruktur der Fabrik der Zukunft skalierbar und auf die drei Anwendungsfälle in der Fabrik in Nottingham anwendbar ist, doch jede Fabrik kann sie an ihre eigenen Anwendungsfälle und Bedürfnisse anpassen. Reckitt geht davon aus, dass jeder Fabrikstandort auf der Infrastruktur aufbauen und auf der Grundlage seiner eigenen technischen Reife Innovationen entwickeln wird. Diese Fabriken können so wiederum zu Vorbildern für andere Standorte rund um den Globus werden.

Ellins ist der Meinung, dass Reckitt mit seiner skalierbaren Datenplattform auf dem besten Weg ist, die nächste Stufe der digitalen Reife zu erreichen und der Konkurrenz einen Schritt voraus zu sein. Die Fabrik der Zukunft gibt Reckitt die Möglichkeit, seine Daten und Erkenntnisse wieder in den Produktionsprozess einzubringen.

„Irgendwann werden wir einige Bereiche vollständig automatisieren und unsere vernetzten Daten nutzen, um Prozesse automatisch anzupassen, so dass gar kein menschliches Eingreifen mehr nötig ist“, sagt Ellins. „Das bedeutet nicht, dass wir die Belegschaft reduzieren werden. Es bedeutet lediglich, dass wir unsere Mitarbeiter für bessere Dinge einsetzen: Dinge, die nur Menschen erledigen können, um Verbesserungen voranzutreiben und neue Chancen aufzudecken.“

Die Geschichte von Reckitt (Link befindet sich außerhalb von ibm.com) lässt sich bis ins Jahr 1819 zurückverfolgen, als zwei Reckitt-Brüder die erste Mühle bauten. Heute stellt das Unternehmen mit Hauptsitz in Slough im Vereinigten Königreich Gesundheitsprodukte, Hygieneartikel und Lebensmittel für den globalen Markt her. Auch wenn der Name des Unternehmens nicht jedem ein Begriff ist, sind viele seiner Marken sehr bekannt, darunter Lysol, Air Wick, Calgon, Airborne und Strepsils Lutschtabletten. Reckitt beschäftigt weltweit mehr als 43.000 Mitarbeiter und erzielte im Jahr 2020 einen Umsatz von 13,99 Milliarden GBP.