Intelligente Fabrik: Die praktische Anwendung der intelligenten Fertigung

Smart Factories sind cyber-physische Systeme, die fortschrittliche Technologien wie künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen nutzen, um Daten zu analysieren, Prozesse zu automatisieren und kontinuierlich zu lernen und zu verbessern.

Während Smart Manufacturing ein ganzheitlicher Ansatz ist, der vollständig integrierte Technologien einsetzt, um physische und digitale Prozesse sowohl innerhalb der Fabriken als auch in der gesamten Lieferkette zu synchronisieren und zu optimieren, ist eine Smart Factory die praktische Anwendung dieses Konzepts in der Fertigung.

4 Etappen auf dem Weg zur SMART Factory

Die Anwendung von Smart Factory-Lösungen zielt darauf ab, die Hersteller durch die 4 Phasen zu führen, um die Abläufe zu verbessern und smart zu werden.

Stufe 1: Datenverfügbarkeit

In dieser Phase bewerten und sammeln die Hersteller die Daten, die von den verschiedenen Arten von Sensoren und Technologien erzeugt werden, die an den Anlagen und Maschinen in den Werkshallen und entlang der Lieferkette angebracht sind. Eine weitere Datenquelle sind Altsysteme, die oft eine manuelle Datenextraktion erfordern können.

Phase 2: Kontextualisierung der Daten

Nachdem die Daten verfügbar geworden sind, müssen die Hersteller in der zweiten Phase die Daten organisieren und strukturieren, um sie analysieren zu können. Zu diesem Zeitpunkt werden die Daten in Dashboards und anderen visuellen Formaten angeordnet, um sie leicht interpretieren zu können.

Stufe 3: Datenaktivierung

In der dritten Phase können die Hersteller fortgeschrittene Analysemethoden wie künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen auf die gesammelten Daten anwenden und sie in verwertbare Erkenntnisse umwandeln. Hier werden aus Rohdaten intelligente Informationen, die die Entscheidungsfindung in Bezug auf vorausschauende Wartung, Lieferkettenmanagement, Nachfrageprognosen usw. unterstützen.

Stufe 4: Daten in Aktion.

An diesem Punkt machen sich die Hersteller die Möglichkeiten des industriellen Internets der Dinge (IIoT) durch Big Data und Analysen, Robotik, fortschrittliche Automatisierung und Cloud Computing voll zunutze. Die Smart Factory sammelt nicht nur Daten, analysiert sie und verarbeitet sie, sondern lernt auch aus ihnen.

6 Hauptvorteile von Smart Factories

Produktivität und Effizienz

Intelligente Fabriktechnologien fördern ein proaktives, belastbares und reaktionsschnelles Lieferkettenmanagement. Der Einsatz von Predictive Analytics und Big Data hilft dabei, Bereiche für Verbesserungen und Optimierungen zu identifizieren. Dies führt zu Vorteilen wie Just-in-Time-Bestandsmanagement, genauen Bedarfsprognosen und kürzeren Markteinführungszeiten. Dank digitaler Erkenntnisse können die Mitarbeiter in intelligenten Fabriken ihre Arbeit rationalisieren und so die Gesamtproduktivität erheblich steigern. Laut der Deloitte-Studie 2019 zu intelligenten Fabriken haben Unternehmen nach Investitionen in Technologien für intelligente Fabriken einen Anstieg der Produktionsleistung, der Fabrikauslastung und der Arbeitsproduktivität um bis zu 12 % verzeichnet. Darüber hinaus wird prognostiziert, dass Hersteller mit intelligenten Fabriken bis 2030 eine um 30 % höhere Nettoarbeitsproduktivität im Vergleich zu herkömmlichen Fabriken erzielen werden.

Nachhaltigkeit und Sicherheit

Die Verbraucher sind zunehmend geneigt, einen Aufpreis für Produkte zu zahlen, die mit sozial- und umweltverträglichen Methoden beschafft und hergestellt werden. Moderne Smart-Factory-Technologien erleichtern die Umsetzung nachhaltiger, sicherer und sozialverträglicher Fertigungsverfahren. Innovationen wie Blockchain und RFID-Sensoren ermöglichen es den Managern intelligenter Fabriken, die Herkunft und die Qualitätskontrolle von Materialien selbst in den entlegensten Gliedern der Lieferkette sicherzustellen. Die International Society of Automation berichtet, dass Roboter und automatisierte Geräte drei der fünf häufigsten Ursachen für Verletzungen am Arbeitsplatz mindern oder beseitigen können.

Produktqualität und Kundenerlebnis

Herkömmliche Hersteller hatten oft Schwierigkeiten, sicherzustellen, dass ihre Anweisungen von den nachgeordneten Zulieferern und Herstellern korrekt übermittelt und ausgeführt wurden. Im Gegensatz dazu nutzen intelligente Fabriken die Cloud-Konnektivität und die End-to-End-Transparenz, um während des gesamten Fertigungsprozesses Einblicke und Empfehlungen in Echtzeit zu geben. Diese Fähigkeit ermöglicht eine schnelle Anpassung an sich ändernde Trends und stellt sicher, dass die Produkte genau auf die Wünsche der Kunden abgestimmt sind. Die fortschrittliche Systemdatenanalyse hilft dabei, Schwachstellen oder verbesserungswürdige Bereiche schnell zu identifizieren, was zu einer verbesserten Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt, besseren Produktbewertungen und weniger kostspieligen Rücksendungen oder Rückrufen führt.

9 Kerntechnologien, die intelligente Fabriken antreiben

Die wichtigsten Technologien, die einen nahtlosen Datenfluss und die Integration fortschrittlicher Analysen in Produktionsanlagen ermöglichen, sind:

• Cloud-Konnektivität
• Große Daten
• Industrielles Internet der Dinge (IIoT)
• Digitale Zwillinge
• Künstliche Intelligenz (KI)
• Erweiterte Realität (AR)
• Automatisierung und Robotik
• Additive Fertigung und 3D-Druck
• Blockchain

Diese Technologien arbeiten zusammen, um agile und effiziente Produktionsprozesse zu schaffen.

Was kommt als Nächstes?

Es ist mehr als sicher, dass frühe Anwender des Smart-Factory-Ansatzes in einer sich ständig verändernden globalen Landschaft erhebliche Wettbewerbsvorteile erzielen werden. Der Wandel hin zu intelligenten Fabriken erfordert jedoch Weitsicht, Anpassungsfähigkeit und das Engagement für kontinuierliche Verbesserungen.

Ein aktueller Gartner-Bericht zeigt, dass Hersteller zwar nicht zögern sollten, sich auf den Weg der Transformation zu begeben, aber die damit verbundenen Komplexitäten nicht unterschätzen sollten. Diese Herausforderungen unterstreichen den wachsenden Bedarf an spezialisierten Technologiepartnern, die die Hersteller durch diesen Prozess begleiten.

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