Keynotes der Manufacturing Technology Series befassen sich mit den Herausforderungen von SMMs nach COVID-19

In diesem Herbst veranstalten SME und AMT – The Association for Manufacturing Technology vier Schlüsselveranstaltungen:HOUSTEX, EASTEC, SOUTHTEC und WESTEC. Alle sind Teil der Manufacturing Technology Series, und jede wird drei Hauptredner haben, die Informationen und Perspektiven bieten, die für Hersteller im Allgemeinen relevant sind, aber von besonderem Nutzen für kleine und mittlere Hersteller (SMMs). Jeder Redner wurde von SME Media interviewt, um sich einen Überblick über die Themen zu verschaffen, die er ansprechen wird.

Die Wirtschaft nach der Pandemie

Wirtschaftswissenschaftler Chris Kuehl ist Geschäftsführer von Armada Corporate Intelligence, Lawrence, Kan., und Chefökonom der Fabricators and Manufacturers Association. Er wird aktuelle und langfristige Wirtschaftstrends skizzieren, die sich auf die Lieferkette in verschiedenen Branchen auswirken werden, wenn sich die Welt von COVID-19 erholt.

Während die Hauptfrage für die gesamte Wirtschaft lautet, „ob wir den Rückgang der Inflation sehen werden, von dem wir alle glauben, dass wir ihn bis zum Herbst sehen werden“, gibt es andere relevante Fragen für die Fertigungswelt, er sagte. „Aus Sicht der Fertigung war ein heißes Thema die so genannte „große Inversion“:Letztes Jahr, während des COVID-19-Shutdowns, konnten die Menschen nicht für Dienstleistungen ausgeben, also gaben sie für Dinge aus.

„Normalerweise geben Verbraucher 65 Prozent ihres verfügbaren Einkommens für Dienstleistungen aus, die sie aufgrund von COVID nicht leisten konnten“, fuhr Kuehl fort. „Der Großteil dieses Geldes floss also in ‚Zeug‘ – neue Autos, neue Fernseher, neue Elektronik für die eingesperrten Kinder“, erklärte er. „Dieser Teil der Wirtschaft hat sich also relativ gut entwickelt.“

Jetzt geben die Verbraucher wieder für Dienstleistungen aus. Die Umkehrung ist, dass der „Zeug“-Teil abnimmt.

„Vielleicht kaufen die Leute weniger Geräte; vielleicht machen sie sich weniger Sorgen um den Bau ihres Heimbüros; Vielleicht kaufen sie ihren Kindern weniger Spielzeug und Gadgets, weil sie sie jetzt rausschmeißen und sagen können:„Geh ins Sommercamp.“ Die Frage ist, ob sie all das verfügbare Einkommen verwenden werden, um ihren Liebling nachzuholen Restaurants – oder werden sie immer noch Dinge kaufen? Die Antwort wird sich auf die Hersteller all dieser Waren auswirken“, sagte er.

Kuehl hat Beobachtungen darüber gemacht, wie sich die Ereignisse des Jahres 2020, insbesondere COVID, auf bestimmte Branchen ausgewirkt haben, von der Automobil- und Luft- und Raumfahrt bis hin zu Medizin und Energie, sowie anhaltende Bedenken, dass „diese Unternehmen sich vor all dem damit befasst haben und nach all dem damit fertig werden werden“.

Ganz oben auf dieser Liste wird die Frage des Arbeitskräfteangebots stehen. „Besonders bei kleinen bis mittelgroßen Geschäften gibt es immer noch kein wirklich effektives System, um die Leute zu finden, die sie brauchen.“

Ein Nebenthema werde weiterhin „das große Problem der Nachfolge“ sein, sagte er. Viele Besitzer kleiner bis mittelgroßer Geschäfte „wollen sich einfach zurückziehen oder zurücktreten – aber sie können nicht, weil es niemanden gibt, der die Show führt.“

Darüber hinaus nennt er das „laufende Gespräch über die Lieferkette“, womit er die Herausforderung meint, die Anfälligkeit eines Unternehmens für die Schwächen seiner Lieferanten zu begrenzen.

„Das hat sich letztes Jahr wirklich beschleunigt, aber es war schon vorher so, und es hat sich jetzt in mehr Nearshoring, mehr Onshoring, mehr Nutzung von Technologie manifestiert – alles, um Ihr Engagement in der globalen Lieferkette zu verringern.“ er sagte. „Es ist nicht so, dass die meisten Unternehmen vollständig darauf verzichten könnten. Aber sie denken:„Wenn ich meine 80-prozentige Abhängigkeit von China zu 60 Prozent machen kann, bin ich an einer besseren Stelle.“ Das kann bedeuten, mehr Geschäfte mit Vietnam zu machen, oder vielleicht bedeutet es, dass ich die Arbeit zurückbringen kann, sagen wir , Oklahoma. Und viele werden auch sagen:‚Ich denke, ich kaufe diesen Bin-Picking-Roboter für ein paar tausend Dollar, anstatt mich auf Menschen zu verlassen.‘“

Ein weiterer langfristiger Trend ist, wie sich kleinere Lohnfertiger bemühen, die Anzahl und Art der Kunden, die sie bedienen, zu diversifizieren. Traditionell seien solche Shops recht zufrieden damit, ein oder zwei Schlüsselkunden zu haben, sagte er, aber die letzten Jahre hätten gezeigt, wie riskant es sei, an einer einzigen Branche wie der Automobilindustrie oder sogar einem einzigen Unternehmen festzuhalten, sagte er.

„Jetzt verinnerlichen die meisten von ihnen die Idee, dass ‚kein einzelner Kunde mehr als 70 Prozent meines Geschäfts ausmachen sollte‘. Sie fangen an, darüber nachzudenken, wie sie neue Kunden und neue Märkte erreichen können. Und das ist vielleicht die größte Geschichte des nächsten Jahres:Wie diversifiziert man? Wie machen Sie Ihre Einrichtung flexibel und bereit für eine neue Mischung aus Arbeit und Kunden?“

Die Zerspanungs- und Produktionsanlagen können möglicherweise bereits viel mehr leisten, als von ihr verlangt wird, oder auch nicht, bemerkte Kuehl, „aber Ihre Leute müssen bereit sein, sie zu verwenden, und Sie müssen bereit sein, sie zu verkaufen.“ Dies übt großen Druck auf Ladenbesitzer aus, sicherzustellen, dass Arbeiter und Ausrüstung auf dem neuesten Stand sind, „sowie auf die Leute im Außendienst, denen gesagt wird:‚ Rufen Sie nicht nur diesen einen Typen an, den Sie tun würden seit 30 Jahren bekannt. Geh raus und klopfe an neue Türen.‘“

Das Produktionsumfeld nach der Pandemie

Die Fragen der Nachfolge und Diversifikation sind nur zwei der Themen, die auch in einer weiteren Keynote behandelt werden. Diese und andere Herausforderungen, denen kleine bis mittelgroße Hersteller gegenüberstehen, werden von Kenneth Sullivan, Präsident und CEO von Micro Craft Inc., einem kleinen (65 Mitarbeiter) Zulieferer der Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie, detailliert beschrieben.

Micro Craft, Cowan, Tennessee, musste Maßnahmen ergreifen, um sich an neue Bedingungen in der Realität nach der Pandemie anzupassen. Sullivan nutzt die Erfahrung des Unternehmens, um Einblicke für Unternehmen zu bieten, die sich in ähnlichen Schwierigkeiten befinden.

In Bezug auf die Diversifizierung stimmt Sullivan zu, dass Unternehmen in der Lage sein müssen, ihre derzeitigen Kernkompetenzen auf andere Marktsektoren auszurichten – ohne ihren derzeitigen Kundenstamm zu gefährden.

„In unserem Fall waren Windkanalmodelle unser Anspruch auf Berühmtheit“, sagte er – die Erstellung von 3D-Modellen, die unter tatsächlichen Windbedingungen getestet werden konnten, um Flugzeugzellen- und Flügelkonstruktionen zu optimieren. „Dieser Markt ist im Laufe der Jahre ziemlich zurückgegangen“, sagte Sullivan. Zum einen entwerfen und bauen die OEMs nicht mehr so ​​viele Flugzeuge wie früher, bemerkte er. Darüber hinaus ist die digitale Modellierung auf Computern so weit fortgeschritten, dass weniger reale Modelle erforderlich sind.

„Aus diesem Grund mussten wir andere Dinge finden, von denen wir wussten, wie man sie macht, um unsere Nische zu erweitern“, sagte er. „Wir machen immer noch die Modelle und Prototypen, aber um zu wachsen, müssen wir andere Dinge finden.“

Das Unternehmen hat sich auf eine High-Mix-Fertigung mit geringem Volumen spezialisiert. Die Herausforderung besteht nicht nur darin, in neuem Wettbewerb mit anderen untergeordneten Lieferanten zu stehen, sondern auch darin, die Bereitschaft zu zeigen, als Top-Line-Lieferant größere Programme zu verfolgen. Und das erfordert eine andere Denkweise, als es der Laden gewohnt war, als er hauptsächlich in der F&E-Welt des Modellbaus lebte.

„Es gibt eine grundlegend unterschiedliche Mentalität zwischen Forschung und Entwicklung und Produktion“, sagte Sullivan. „Wir müssen den Shop fast zwischen den beiden Aufgaben aufteilen, damit sie beide funktionieren. Es ist ein Balanceakt.“

Ein weiteres Thema, mit dem sich jeder Hersteller in der modernen Zeit befassen muss, ist die Cybersicherheit. Mit dem Inkrafttreten der neuen Zertifizierungsregeln für das Reifegradmodell der Cybersicherheit (CMMC) des US-Verteidigungsministeriums müssen Unternehmen, die in der Verteidigungsindustrie tätig sind oder dies zu tun hoffen, in der Lage sein, zu zeigen, dass sie auf dem richtigen Weg sind. Und mehr denn je:Ein wesentlicher Unterschied zwischen CMMC Level 3 und seinem Vorgänger NIST 800-171, Rev. 1, auf dem es direkt basiert, besteht darin, dass unter CMMC jeder Lieferant bereit sein muss, sich durch Dritte zertifizieren zu lassen. Dies ist eine Abkehr von den alten Regeln, nach denen der verantwortliche OEM für das Verteidigungsprojekt einfach für alle Lieferanten bürgen würde, die an dem Projekt arbeiten.

„Das Verteidigungsministerium hatte den OEMs im Grunde die Schlüssel zum Betrieb der Lieferkette und der industriellen Basis gegeben“, erklärte Sullivan. „Nun, die OEMs haben den Gewinn maximiert und gleichzeitig die Bereitschaft minimiert, wenn es umgekehrt sein muss. Wenn ich mit den DoD-Leuten darüber sprach, fragte ich:„Hey, wessen Lieferkette gehört das?“ Ihre Antwort war immer sehr präzise:„Nun, es gehört uns.“ Und meine Antwort war:„Nun denn , du schaffst es.'“

Daher hat CMMC nach Ansicht von Sullivan das Potenzial, eine Verbesserung zu sein.

„Ich denke, CMMC mit seiner Zertifizierung durch Dritte ist eine gute Sache. Das Verteidigungsministerium muss jedoch sicherstellen, dass Compliance wirklich gleichbedeutend mit Sicherheit ist“, sagte er. „Gehen Sie nicht los und lassen Sie uns Dinge tun, die uns nicht sicherer machen, nur um es zu tun.“

Micro Craft muss, wie andere kleine Geschäfte, diese und andere neue Herausforderungen erkennen und bewältigen, von denen viele vor ein paar Jahrzehnten unbedeutend oder nicht existent waren, sagte Sullivan.

„Ein kleines Beispiel:Wir haben unsere Angebotsvorschläge für immer mit grünen Papierdokumenten erstellt – aber das muss jetzt alles elektronisch gemacht werden. Wir mussten das Blatt elektronisch erstellen, es aber so einrichten, dass es unterschrieben werden kann und andere wissen, dass es fertig und unterschrieben ist. Sie müssen diesen Prozess herausfinden und ihn elektronisch einrichten – und sicher.

„Sie müssen diese neuen Technologien und Praktiken annehmen“, schloss er. „Wenn Sie immer noch versuchen, wie in den 1970er und 1980er Jahren zu operieren, sind Sie tot im Wasser.“

Intelligente Fertigung für kleinere Geschäfte

Die Anpassung an aktuelle Praktiken und Technologien erinnert sofort an das Paradigma von Industrie 4.0 oder Smart Manufacturing. Shops, die daran interessiert sind, ihr Spiel zu verbessern, um sich für mehr und andere Kunden bereit zu machen, sollten ernsthaft in Betracht ziehen, mit Industrie 4.0-Techniken und -Technologien zu beginnen, sagte Stephan Biller, dessen Keynote sich mit der digitalen Transformation für kleine Hersteller befasst.

Biller ist Präsident und CEO von Advanced Manufacturing International (AMI), Clearwater, Florida, und verfügt über jahrzehntelange Erfahrung in den Bereichen Analytik, künstliche Intelligenz, Internet der Dinge (IoT), additive Fertigung und digitale Fertigung. Er ist außerdem Gründungsmitglied der Smart Manufacturing Leadership Coalition und verfügt über Erfahrungen aus erster Hand bei der Herausforderung, Unternehmen unterschiedlicher Größe in die Welt der intelligenten Fertigung zu führen.

Viele kleine und mittelständische Zulieferer bleiben gegenüber Industrie 4.0 misstrauisch, weil sie denken, dass dies teure neue Ausrüstung und neue Praktiken erfordert, die weit von dem entfernt sind, womit sie sich in der Vergangenheit beschäftigen mussten. Beides ist nicht wahr, behauptete Biller.

„Fangen wir mit Industrie 4.0 an“, sagte er. „Es geht wirklich um eine alte Aufgabe – nämlich die kontinuierliche Verbesserung von Key Performance Indicators, die wir alle schon sehr lange messen.“

Jede Fabrik konzentriert sich auf fünf oder sechs Metriken, sagte er – die wichtigsten davon sind Durchsatz, Qualität, Kosten und pünktliche Lieferung. „Und dann sind da noch Sicherheit und Nachhaltigkeit und andere Maßnahmen – aber aus wirtschaftlicher Sicht sind es wirklich diese vier, die Sie verfolgen möchten.“

„Und wenn Sie darüber nachdenken, beschäftigte sich Henry Ford wahrscheinlich vor hundert Jahren mit denselben KPIs. Ich würde noch weiter gehen und vermuten, dass sich vielleicht auch James Watt mit ihnen befasst hat, als er die Dampfmaschine entwickelte und kommerzialisierte.“

Billers Argument ist, dass Industrie 4.0 nicht neu ist, sondern sich mit der Verfolgung und Verbesserung derselben Metriken befasst. “It’s really an extension of continuous improvement and Lean and Six Sigma,” though the practices may have become more formalized in the past 30 or 40 years, he acknowledged.

The tasks are not new, but “what has changed dramatically are the tools we can now use to achieve those goals. Number one is probably the cloud. And then you have 5G, IoT, artificial intelligence and machine learning—and I would include real-time systems analysis in that group as well. Those are the tools that now allow us to make better decisions.”

In other words, the smart factory or enterprise is on the same journey that it has always been:continuous improvement of those KPIs, but with tools that get you there much faster. “In the past, to do these Lean projects, we would go out and collect data, analyze it and use it as the basis for implementing change,” he explained. “It was all very transactional and took a long time.” But using these new tools, all those data come off machines and systems in real time — and it’s possible to optimize these KPIs in near-real time.

At GM, where Biller led an Industry 4.0 initiative, “we saved hundreds of millions of dollars every year through these kinds of methods.” Needless to say, most small or medium-sized manufacturers don’t have the deep resources of a GM or GE, where he also led a digital transformation. So he and others have developed ways for SMEs to easily engage with the same set of fast, empowering tools.

Cheering this digital transformation of these shops, Biller says, are the OEMs who are their customers. One thing COVID-19 and its impact showed, he said, was that “supply chains, which we have been optimizing for so long exclusively for cost, are really kind of brittle.” And now people throughout Industry are discussing the need to make them more resilient.

The important thing large OEMs are coming to understand is that if they want to be resilient, they had better make sure that their supply chain is resilient, too. “You can optimize your own factory—but that means little if 80 percent of your parts come from outside of it and your supply chain isn’t resilient enough to react to a sudden change as fast as you can,” he said. “In any resiliency discussion, it should be clear that the weakest link determines the resiliency of the system. And that should drive our large companies to a mindset where there should be deep collaboration with their supply chain partners to help them get to that level.

“That’s the OEM perspective,” Biller continued. “For their suppliers, they need to understand that if they aren’t going to be on that train, they’re going to be under that train.” Smaller shops must be prepared to defend their supply chain position by adopting required technology.

The impression persists that Industry 4.0 techniques—at least in how they are portrayed in glowing media coverage of glistening “factories of the future” created by large international OEMs—require a warehouse worth of new, digitally enabled production equipment and complex software and IT systems far beyond the budget of small job shops with narrow profit margins.

Biller says that isn’t so. In the first place, although new production equipment is generally outfitted with the necessary sensors and software to record and share performance indicators, even decades-old equipment can be made smart factory ready with little cash outlay.

“I don’t think any of that [lack of Industry 4.0-ready equipment] is a hindrance. It’s completely unnecessary to replace a well-functioning lathe or mill, for example, when one could simply extract, visualize and share the data from the machine by installing a LIMS box there,” he said. (See Page 38).

And it would be a mistake to think one needs to transform an entire factory, much less a larger enterprise, all at once, he noted. It makes much more sense to start small and scale up.

“My message is that whatever your size and budget, you can start today,” said Biller. “You just have to make sure that you that you begin by focusing on a real problem—one that gives you good ROI and that ideally you could potentially also scale to other parts of the organization.”

Lastly he offered three pieces of advice:“Start small, start simple and start now. That third one is pretty important, because if you don’t start, there will always be an excuse not to start—you know, ‘We have this customer coming in,’ or ‘Maybe after this next delivery.’ And getting started never happens. You have to make the decision and get started.”