Jun 03, 2024
Willkommen zu Ihrem umfassenden Leitfaden für die intelligente Fertigung! Ganz gleich, ob Sie ein erfahrener Hersteller sind oder gerade erst Ihre Reise in die Industrie 4.0 beginnen, dieser Leitfaden bietet Ihnen wertvolle Einblicke und praktische Ratschläge, die Ihnen helfen, die Welt der intelligenten Fertigung erfolgreich zu meistern.
In der heutigen schnelllebigen und sich ständig weiterentwickelnden Landschaft geht es bei der Einführung von Industrie 4.0 nicht nur darum, der Zeit voraus zu sein - es geht auch darum, Ihr Unternehmen zukunftssicher zu machen und es vor möglichen Störungen zu schützen. Durch die Nutzung fortschrittlicher Technologien und digitaler Lösungen für die gesamte Wertschöpfungskette in der Fertigung können Sie Ihre Abläufe optimieren, die Effizienz steigern und nachhaltiges Wachstum fördern.
Sind Sie bereit, sich auf diese transformative Reise einzulassen? Lassen Sie uns eintauchen und erkunden, wie Sie die intelligente Fertigung nutzen können, um Ihre Ziele zu erreichen und eine starke Grundlage für die Zukunft Ihres Unternehmens zu schaffen.
Eine intelligente Fabrik stellt den Gipfel der Fertigungsinnovation dar und nutzt modernste digitale Technologien wie künstliche Intelligenz (KI), Internet der Dinge (IoT) und maschinelles Lernen (ML), um eine vollständig integrierte, selbstoptimierende Fertigungsumgebung zu schaffen. Cyber-physische Systeme sind ebenfalls Teil der digitalen Spitzentechnologie, die in intelligenten Fabriken eingesetzt wird. Intelligente Fabriken sind darauf ausgelegt, die Effizienz, Produktivität und Flexibilität durch die Nutzung von Echtzeitdaten, digitalen Fäden und fortschrittlichen Analysen zu verbessern.
Laut Forbes werden intelligente Fabriken die Weltwirtschaft erheblich ankurbeln. Sie verbessern die Agilität, Flexibilität und Widerstandsfähigkeit der Produktion, die auf dem sich schnell verändernden Markt von entscheidender Bedeutung sind. Ein Bericht von Plex Systems für das Jahr 2023 zeigt, dass der Einsatz von Smart Manufacturing im Vergleich zum Vorjahr um 50 % gestiegen ist.
Er zeigte auch, dass über 65 % der Hersteller glauben, dass die intelligente Fertigung für ihren zukünftigen Erfolg entscheidend ist, aber nur 10 % nutzen derzeit vollständig integrierte Lösungen für die intelligente Fertigung.
Die Entwicklung intelligenter Fabriken war eine bemerkenswerte Reise, die von einer Reihe technologischer Durchbrüche über Jahrhunderte hinweg geprägt war. Von den Anfängen der industriellen Revolution, die durch die Einführung der Dampfkraft gekennzeichnet war, über Henry Fords bahnbrechendes Fließband, das die Massenproduktion revolutionierte, bis hin zum Zeitalter der Computerisierung hat jede Phase den Grundstein für die nächste Innovationswelle gelegt.
Nehmen wir zum Beispiel das Beispiel von Toyota, einem Pionier bei der Einführung von Technologien für intelligente Fabriken. In den 1980er Jahren führte Toyota das Toyota-Produktionssystem (TPS) ein, das auf den Prinzipien der schlanken Produktion basierte, um die Verschwendung zu minimieren und die Effizienz zu maximieren. Dieser Ansatz legte den Grundstein für die Integration fortschrittlicher Automatisierung und digitaler Technologien in moderne Fertigungsprozesse.
Eine der größten Herausforderungen auf diesem Weg war jedoch die Integration neuer Technologien in bestehende Altsysteme. Viele Hersteller haben mit veralteten Infrastrukturen und Prozessen zu kämpfen, die sich nur schwer aktualisieren lassen. General Electric beispielsweise stand bei der Umstellung auf digitalisierte Fertigungsprozesse vor dieser Herausforderung. Trotz anfänglicher Hürden hat GE erfolgreich fortschrittliche Automatisierungs- und Datenanalyselösungen implementiert, was zu erheblichen Produktivitäts- und Qualitätssteigerungen führte.
In der heutigen Zeit treibt die Industrie 4.0 den Wandel in der Fertigung voran. In dieser Phase werden digitale Technologien wie das Internet der Dinge (IoT), künstliche Intelligenz (KI), digitale Zwillinge, Cloud Computing, maschinelles Lernen (ML), Robotik und das industrielle Internet genutzt, um vernetzte und intelligente Fertigungsumgebungen zu schaffen.
Laut einer Studie von McKinsey könnten Unternehmen, die Industrie-4.0-Technologien einsetzen, bis 2030 eine Effizienzsteigerung von 30 % erzielen. Der deutsche Automobilriese BMW beispielsweise hat die Prinzipien der Industrie 4.0 in seine Produktionsprozesse integriert. Durch den Einsatz von IoT-Sensoren und KI-gestützter vorausschauender Wartung hat BMW seine Produktionsabläufe optimiert, Ausfallzeiten reduziert und die Gesamtproduktivität erhöht.
Diese Technologien ermöglichen einen nahtlosen Datenaustausch und Konnektivität und fördern so eine effizientere und anpassungsfähigere Industrieumgebung. Da Unternehmen weiterhin in Smart-Factory-Initiativen investieren, verspricht die Zukunft der Fertigung noch vernetzter, intelligenter und effizienter zu werden.
Diedigitale Fertigung ist auch eine Schlüsselkomponente dieses Wandels, die es den Herstellern ermöglicht, Daten und fortschrittliche Analysen zu nutzen, um Produktionsprozesse zu optimieren und die Gesamteffizienz zu verbessern.
Intelligente Fabriken können in vier Stufen eingeteilt werden, die jeweils eine Stufe der technologischen Reife und Integration darstellen:
Diese Stufen stehen für die Initiativen zur digitalen Transformation, die Fertigungsunternehmen ergreifen, um eine vollständig integrierte und optimierte Produktionsumgebung zu schaffen.
Die Fertigungstechnologien haben sich erheblich weiterentwickelt, wobei moderne Prozesse fortschrittliche Werkzeuge und Systeme umfassen:
Sehen wir uns einige der Schlüsseltechnologien an, die die moderne Fertigung prägen:
1. Computergestütztes Design (CAD): CAD-Software hilft den Konstrukteuren bei der Erstellung detaillierter Produktentwürfe und ermöglicht es ihnen, ihre Ideen zu visualisieren und zu verfeinern, bevor die Produktion beginnt. Es ist wie ein digitales Zeichenbrett, auf dem die Pläne für eine neue Erfindung skizziert werden.
2. Computergestützte Fertigung (CAM): CAM automatisiert den Produktionsprozess, indem CAD-Entwürfe in Anweisungen für Maschinen übersetzt werden. Stellen Sie sich vor, Sie hätten einen Roboterassistenten, der präzise Anweisungen befolgt, um ein Produkt aus Rohstoffen herzustellen.
3. Robotik: Roboter werden für verschiedene Aufgaben wie Montage, Schweißen und Materialhandhabung in der Fertigung eingesetzt. Sie sind wie zuverlässige Arbeiter, die unermüdlich sich wiederholende Aufgaben mit Präzision und Beständigkeit ausführen.
4. 3D-Druck: Die 3D-Drucktechnologie ermöglicht das schnelle Prototyping und die Produktion komplexer Teile Schicht für Schicht. Es ist, als hätte man eine Mini-Fabrik auf dem Schreibtisch, die digitale Entwürfe innerhalb weniger Stunden zum Leben erweckt.
5. Künstliche Intelligenz (KI): KI verbessert die Entscheidungsfindung und Prozessoptimierung durch die Analyse großer Datenmengen und die Erkennung von Mustern. Es ist, als hätte man einen intelligenten Assistenten, der aus früheren Erfahrungen lernt, um bessere Entscheidungen im Fertigungsprozess zu treffen.
6. Internet der Dinge (IoT): Das IoT verbindet Geräte und Systeme miteinander und ermöglicht den Datenaustausch in Echtzeit und die Fernüberwachung. Es gibt Maschinen die Möglichkeit, miteinander zu kommunizieren und Updates zu ihrem Status und ihrer Leistung zu liefern.
7. Fortschrittliche Fertigung: Hier geht es um die Integration von Spitzentechnologien wie KI, Robotik und IoT, um die Effizienz und Qualität des gesamten Fertigungsprozesses zu verbessern. Es geht darum, Innovationen zu nutzen, um auf dem heutigen wettbewerbsorientierten Markt die Nase vorn zu haben.
Diese Technologien sind Schlüsselkomponenten der digitalen Transformation in der Fertigung und ermöglichen es den Herstellern, ihre Prozesse zu modernisieren und im Zeitalter von Industrie 4.0 wettbewerbsfähig zu bleiben. Zu den Kerntechnologien der Industrie 4.0 gehört der digitale Zwilling, der ein virtuelles Modell eines physischen Objekts oder Systems erstellt, um die Leistung zu optimieren und Probleme vorherzusehen.
Intelligente Fabriktechnologien bieten greifbare Lösungen, die den Herstellern erhebliche Vorteile bringen. Sie befassen sich mit den wichtigsten Herausforderungen in Bezug auf Effizienz, Produktivität und Nachhaltigkeit und ermöglichen es den Herstellern,:
Verbesserung der Effizienz: Durch Automatisierung und Optimierung minimieren intelligente Fabriken die Verschwendung und nutzen die Ressourcen besser. Das ist so, als würde man von einer manuellen Küche auf eine Küche mit hochmodernen Geräten umsteigen, die die Kochprozesse rationalisieren.
Verbessern Sie die Produktivität: Durch fortschrittliche Analysen und Echtzeit-Überwachung werden Engpässe erkannt und die Produktion rationalisiert, was zu einer Steigerung des Outputs führt. Es ist, als hätte man einen Assistenten des Küchenchefs, der hilft, Aufgaben effizient zu verwalten und einen reibungslosen Ablauf in der Küche zu gewährleisten.
Mehr Nachhaltigkeit: Intelligente Fabriken setzen energieeffiziente Technologien und nachhaltige Verfahren ein, die die Umweltbelastung und die Betriebskosten senken. Das ist so, als würde man mit umweltfreundlichen Geräten und Zutaten aus der Region kochen, die Abfälle minimieren und die Nachhaltigkeit fördern.
Die Ausarbeitung einer klar definierten Strategie für die digitale Transformation ist für Hersteller von entscheidender Bedeutung, um diese Vorteile voll auszuschöpfen und technologische Investitionen mit ihren Geschäftszielen in Einklang zu bringen.
Die Hersteller sehen sich mit einer Vielzahl komplexer Herausforderungen konfrontiert, von Unterbrechungen der Lieferkette über den Mangel an qualifizierten Arbeitskräften bis hin zu steigenden Energie- und Materialkosten. Diese Probleme wirken sich weltweit aus und beeinträchtigen das Tagesgeschäft der Hersteller. Die Bewältigung dieser Hürden hält die Hersteller nicht nur wettbewerbsfähig, sondern positioniert sie auch als Vorreiter in der Branche.
IIoT-Lösungen werden in verschiedenen Bereichen eines Fertigungsunternehmens eingesetzt, um die Effizienz und Produktivität zu steigern:
Die Vorteile der intelligenten Fertigung für Fertigungsunternehmen sind zahlreich und umfassen
Die Herstellung umfasst eine Reihe wichtiger Schritte, die Produkte von der Idee bis in die Hände der Kunden bringen. Hier ist eine vereinfachte Aufschlüsselung:
Entwurf und Entwicklung: Hier werden die Produktideen in detaillierte Pläne umgesetzt. Stellen Sie sich das so vor, als würden Sie einen Bauplan zeichnen, bevor Sie ein Haus bauen.
Beschaffung: Sobald die Pläne feststehen, müssen die Hersteller die erforderlichen Materialien und Komponenten beschaffen. Das ist wie das Einkaufen von Zutaten, bevor man ein Gericht kocht.
Die Produktion: Hier geschieht der eigentliche Zauber. Aus den Rohstoffen werden die Endprodukte hergestellt. Stellen Sie sich einen Küchenchef vor, der aus diesen Zutaten ein köstliches Gericht zaubert.
Qualitätskontrolle: Genau wie bei der Verkostung von Lebensmitteln, um sicherzustellen, dass sie perfekt sind, sorgt die Qualitätskontrolle dafür, dass die Produkte hohe Standards erfüllen, bevor sie die Kunden erreichen.
Vertrieb: Schließlich werden die fertigen Produkte an die Geschäfte oder direkt an die Kunden geliefert. Das ist so, als würde man einem hungrigen Kunden eine Mahlzeit an die Haustür liefern.
Die Integration digitaler Technologien in diesen Prozess kann wahre Wunder bewirken. Es ist, als hätte man eine supereffiziente Küche mit modernsten Geräten. Diese digitale Umgestaltung kann die Fertigung reibungsloser, billiger und wettbewerbsfähiger machen.
Bei der Einführung der intelligenten Fertigung sollten sich Hersteller auf die folgenden Elemente konzentrieren, um eine erfolgreiche digitale Transformation zu gewährleisten:
In der dynamischen Landschaft der modernen Fertigung sehen sich Unternehmen mit einer Vielzahl von Herausforderungen konfrontiert, die strategische Lösungen für nachhaltiges Wachstum und Widerstandsfähigkeit erfordern. Lassen Sie uns einige dieser zentralen Herausforderungen näher betrachten:
Unterbrechungen der Lieferkette: Von Naturkatastrophen über geopolitische Spannungen bis hin zu Pandemien - Unterbrechungen der Lieferkette stellen eine erhebliche Bedrohung für die Fertigungsprozesse dar. Diese unvorhergesehenen Ereignisse können den Fluss von Materialien und Komponenten unterbrechen, was zu Verzögerungen in der Produktion und den Vertriebskanälen führt.
Fachkräftemangel: Die Fertigungsindustrie hat mit einem Mangel an qualifizierten Arbeitskräften zu kämpfen, was ein erhebliches Hindernis für Produktivität und Innovation darstellt. Da erfahrene Mitarbeiter in den Ruhestand gehen und der technologische Fortschritt spezielle Fähigkeiten erfordert, vergrößert sich die Kluft zwischen den Fähigkeiten der Arbeitskräfte und den Anforderungen der Branche, was sich auf die betriebliche Effizienz und die Wettbewerbsfähigkeit auswirkt.
Steigende Kosten: Eskalierende Energie-, Rohstoff- und Arbeitskosten üben Druck auf die Hersteller aus, drücken die Gewinnspannen und behindern die Wachstumsaussichten. Der Umgang mit der Kostendynamik erfordert umsichtige Strategien zur Optimierung der Ressourcennutzung, zur Suche nach alternativen Beschaffungsmöglichkeiten und zur Verbesserung der betrieblichen Effizienz.
Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Hersteller arbeiten in einem komplexen regulatorischen Umfeld, das eine Vielzahl von Standards und Compliance-Anforderungen umfasst. Der Umgang mit diesen Vorschriften erfordert umfangreiche Ressourcen und Fachkenntnisse, um die Einhaltung der Vorschriften zu gewährleisten, Strafen zu vermeiden und die Integrität des Unternehmens zu wahren.
Technologischer Wandel: Das Tempo des technologischen Wandels in der Fertigung ist unerbittlich und erfordert kontinuierliche Investitionen und Anpassungen, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Von der Automatisierung und Digitalisierung bis hin zum Internet der Dinge (IoT) und künstlicher Intelligenz (KI) - die Nutzung neuer Technologien ist unerlässlich, um Innovationen voranzutreiben, die Effizienz zu steigern und die sich verändernden Kundenanforderungen zu erfüllen.
Die Bewältigung dieser vielschichtigen Herausforderungen erfordert einen ganzheitlichen Ansatz, der strategische Voraussicht, operative Flexibilität und technologische Innovation miteinander verbindet. Durch die proaktive Bewältigung von Störungen in der Lieferkette, Investitionen in die Personalentwicklung, die Optimierung von Kostenstrukturen, die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und die Nutzung technologischer Fortschritte können sich Hersteller für nachhaltiges Wachstum und Erfolg auf dem sich ständig weiterentwickelnden Markt positionieren.
Die Implementierung von Smart-Factory-Technologien birgt jedoch auch eine Reihe von Herausforderungen. Um einen reibungslosen Übergang zu gewährleisten, müssen sich die Hersteller mit mehreren Schlüsselthemen auseinandersetzen:
Die Digitalisierung verändert die Fertigungsindustrie, indem sie Herstellern die Möglichkeit gibt, ihre Abläufe zu rationalisieren und die Produktivität zu steigern. Zu den wichtigsten Digitalisierungslösungen gehören:
Die Implementierung dieser Digitalisierungslösungen ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zu einer erfolgreichen digitalen Transformation der Fertigung. Durch die Nutzung der Leistungsfähigkeit von ERP, MES, PLM und SCM können Hersteller neue Ebenen der operativen Exzellenz erschließen und so die Effizienz, Agilität und Wettbewerbsfähigkeit auf dem sich ständig weiterentwickelnden Markt steigern.
Dauer der Partnerschaft: Laufend seit 2019
Die Meraxis-Gruppe ist eine führende Kraft in der Polymerindustrie und bietet umfassende Polymerlösungen auf der ganzen Welt mit einem Jahresumsatz von über 2 Milliarden Euro. Mit einer Präsenz an über 30 Standorten weltweit ist Meraxis auf die Lieferung von Polymeren und polymerbasierten Produkten spezialisiert und bietet neben Maschinen und Anlagen für die Polymerverarbeitung auch erstklassige, recycelte Waren und maßgeschneiderte Compounds an.
Herausforderung: Bei der Kontaktaufnahme mit Meraxis stellte sich heraus, dass die Verkaufsprozesse überwiegend manuell, langsam und kompliziert waren, was zu betrieblichen Ineffizienzen und verworrenen Kundeninteraktionen führte. Meraxis suchte nach einer transformativen Lösung, die ihre Verkaufsabläufe rationalisieren, die Benutzerfreundlichkeit verbessern und Transparenz für ihre Kunden schaffen würde.
Die Lösung:
Definition einer Idee: In Zusammenarbeit mit unserem Beratungspartner INC Invention Center untersuchten wir die bestehenden Arbeitsabläufe, Dokumentationen, interne und externe Kommunikation sowie die Integration des ERP-Systems (SAP) von Meraxis. Diese gründliche Analyse lieferte Einblicke in die Geschäftsanforderungen und die übergreifenden Funktionalitäten, die für die Softwarelösung wesentlich sind.
Agile Methodik: Die Nutzung agiler Methoden innerhalb unserer etablierten Prozesse gewährleistete die Bereitstellung einer maßgeschneiderten Lösung, die sich nahtlos in die bestehenden Systeme und Arbeitsabläufe von Meraxis einfügte, wobei Benutzerfreundlichkeit und Effizienz im Vordergrund standen.
Software für die Polymerbeschaffung (MVP): Der Entwicklungsprozess konzentrierte sich auf die Erstellung eines Minimum Viable Product (MVP), das auf die Digitalisierung der Verkaufsprozesse von Meraxis abzielte. Diese Lösung sollte die Kundenzufriedenheit erhöhen, die Transparenz und Produktivität steigern, datengesteuerte Verkaufs- und Einkaufsprozesse optimieren und die Nachhaltigkeit innerhalb der Polymer-Wertschöpfungskette fördern.
Sicherheit und Architektur der Lösung: Die Gewährleistung der Robustheit und Sicherheit der Lösungsarchitektur war von größter Bedeutung, um die Integrität und den Schutz der Daten während des gesamten Digitalisierungsprozesses zu garantieren.
Ergebnis: Durch die Implementierung agiler Methoden und die Zusammenarbeit zwischen unserem Team und dem INC Invention Center erlebte Meraxis einen grundlegenden Wandel in seinen Vertriebsabläufen. Die Digitalisierung der Vertriebsprozesse führte zu einer höheren Kundenzufriedenheit, verbesserter Transparenz, gesteigerter Produktivität und der Einführung effizienterer, datengesteuerter Vertriebs- und Beschaffungsprozesse.
Heute steht Meraxis an der Spitze der digitalen Transformation innerhalb der Polymer-Wertschöpfungskette und revolutioniert die traditionellen Handelspraktiken, um Innovation und Effizienz zu fördern.
Wenn Sie mehr über die Lösungen von Intertec erfahren oder einen Beratungstermin vereinbaren möchten, besuchen Sie unsere Website oder kontaktieren Sie uns. Unsere Experten können mit Ihnen besprechen, wie unsere intelligenten Fertigungslösungen Ihr Unternehmen wettbewerbsfähig halten können. Ganz gleich, ob Sie Ihre Abläufe optimieren, die Effizienz steigern oder die Widerstandsfähigkeit verbessern möchten - wir haben die Technologie und das Know-how, um Ihnen zu helfen. Kontaktieren Sie uns, um ein Beratungsgespräch zu vereinbaren und Ihre Fertigungsprozesse auf die nächste Stufe zu heben.

Maja Vuchkova
Vertrauen bei führenden Unternehmen weltweit




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Aneta Pejchinoska


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