5 Beispiele für Smart Manufacturing: Mehr als nur Technologie

Die Hersteller von heute sehen sich von allen Seiten zunehmendem Druck ausgesetzt. Störungen in der Lieferkette, Arbeitskräftemangel, sich wandelnde Kundenerwartungen und immer komplexere Produktionsanforderungen erschweren es, Effizienz, Qualität und Rentabilität aufrechtzuerhalten. Gleichzeitig wird von den Unternehmen erwartet, dass sie schneller produzieren, sich zügiger anpassen und eine bessere Transparenz über ihre gesamten Betriebsabläufe gewährleisten – und das alles bei gleichzeitiger Minimierung von Ausfallzeiten und Senkung der Kosten.

Um diese Herausforderungen zu meistern, setzen viele Hersteller auf Technologien der intelligenten Fertigung. Durch den Einsatz vernetzter Systeme, Echtzeitdaten und digitaler Tools schaffen Unternehmen agilere, effizientere und reaktionsfähigere Abläufe. Diese Technologien bieten einen besseren Einblick in Produktionsprozesse, verbessern die Entscheidungsfindung und helfen Herstellern, sich besser an die sich ändernden Anforderungen in einer zunehmend wettbewerbsorientierten Branche anzupassen.

Werfen wir einen Blick auf fünf Beispiele für Smart Manufacturing, die zeigen, wie moderne Technologie über die reine Automatisierung hinausgeht. Wir werden sehen, wie Smart Manufacturing die Eigenverantwortung der Mitarbeiter fördert, die Teamarbeit stärkt und die kontinuierliche Verbesserung in Ihren Betriebsabläufen vorantreibt.

Beispiel für intelligente Fertigung 1: Digitale Arbeitsanweisungen zur Standardisierung von Abläufen

Der Einsatz digitaler Arbeitsanweisungen gehört zu den bedeutendsten Beispielen für intelligente Fertigung, da er ein Problem löst, mit dem Hersteller auch heute noch zu kämpfen haben: Arbeitsanweisungen in Papierform.

Herkömmliche, papierbasierte Anweisungen führen häufig zu uneinheitlichen Vorgehensweisen, veralteten Abläufen und Kommunikationsproblemen zwischen den Standorten und/oder Arbeitsplätzen.

Digitale Arbeitsanweisungen erleichtern es den Bedienern, wichtige Informationen zu erfassen und zu befolgen, und unterstützen gleichzeitig die Hersteller bei der Standardisierung ihrer Abläufe.

Warum digitale Standardisierung wichtig ist

Wenn sich die Bediener an präzise und einheitliche Richtlinien halten, können Hersteller:

• Prozessschwankungen reduzieren
• Produktqualität verbessern
• Mitarbeiterschulungen beschleunigen
• Rückverfolgbarkeit erhöhen
• Produktionsfehler minimieren

Operative Exzellenz und kontinuierliche Verbesserung werden durch standardisierte Prozesse und Verfahren ermöglicht.

Wie Smart Manufacturing Arbeitsanweisungen verbessert

Mit modernen Plattformen für Arbeitsanweisungen können Unternehmen interaktive, visuelle Prozesse entwickeln, die:

• Versionsverwaltet.
• Einfach in Echtzeit zu aktualisieren.
• Von jedem Gerät aus zugänglich.
• Mit Bildern, Videos und Anmerkungen ergänzt.
• Mit Werkzeugen, Maschinen und Qualitätskontrollpunkten verknüpft.
• Überwindet dank KI jegliche Sprachbarrieren.

Die Mitarbeiter erhalten an ihrem Arbeitsplatz präzise Anweisungen und sind nicht mehr auf veraltete Ordner oder Fachwissen angewiesen. Dadurch lassen sich bewährte Verfahren einfacher auf verschiedene Standorte, Fertigungslinien und internationale Betriebe übertragen.

Anwendungsfall 1 für intelligente Fertigung: Standardisierung von Montageprozessen

Clark arbeitet als Monteur in der Elektronikfertigung an einer schnelllebigen Produktionslinie mit hoher Produktvielfalt. Die Mitarbeiter verließen sich häufig auf veraltete Papierordner, handschriftliche Notizen und mündliche Anweisungen von erfahrenen Kollegen.

Prozessschwankungen wurden zu einem wiederkehrenden Problem, da die verschiedenen Schichten die Abläufe unterschiedlich interpretierten. Die Mitarbeiter mussten die Produktion regelmäßig unterbrechen, um Montageschritte zu überprüfen, es kam vermehrt zu Qualitätsproblemen, und die Einarbeitung neuer Mitarbeiter dauerte länger.

Vor kurzem führte Clarks Unternehmen jedoch seine erste Smart-Manufacturing-Technologie ein: digitale Arbeitsanweisungen.

Jetzt stehen ihm an seinem Arbeitsplatz sichtbare, schrittweise Anweisungen zur Verfügung. Die Mitarbeiter sind in der Lage, denselben standardisierten Prozess anhand klarer, prägnanter und visueller Anweisungen zu befolgen. Infolgedessen erfolgt die Einarbeitung schneller, die Prozesskonsistenz steigt und die Mitarbeiter können die Montage präzise und sicher abschließen.

Beispiel 2 für intelligente Fertigung: Vernetzte Mitarbeiter, die die Kommunikation verbessern

Kommunikationsprobleme zwischen Abteilungen, Bedienern und Vorgesetzten führen zu Produktionsverzögerungen und einer Zunahme von Fehlern. Indem sie den Mitarbeitern Zugang zu Echtzeitinformationen und Tools für die Zusammenarbeit bieten, tragen intelligente Fertigungssysteme dazu bei, diese Lücken zu schließen.

Die Vorteile vernetzter Mitarbeiter

Unternehmen und ihre Mitarbeiter können Technologien für vernetzte Mitarbeiter nutzen, um:

• sofort auf Produktionsinformationen zuzugreifen,
• Probleme in Echtzeit zu melden,
• direkt mit Vorgesetzten zu kommunizieren,
• Live-Updates zum Produktionsprozess zu erhalten,
• abteilungsübergreifend effektiver zusammenzuarbeiten.

Dadurch werden Entscheidungen schneller getroffen, die Verantwortlichkeit verbessert und die Teamarbeit auf breiter Front gestärkt.

Wie die Fertigung durch vernetzte Mitarbeiterplattformen unterstützt wird

Digitale Arbeitsplätze, Wearables, Tablets und mobile Geräte werden nahtlos in die Produktionsprozesse integriert, um die Mitarbeiter in der Fertigung zu unterstützen:

- Bediener können Fotos machen, Probleme dokumentieren, Abweichungsberichte senden und auf Anleitungen zur Fehlerbehebung zugreifen.

- Vorgesetzte haben sofortigen Zugriff auf Berichte und Produktionsprobleme, wodurch Teams schneller reagieren und Ausfallzeiten minimieren können.

„Connected Worker“-Technologie ermöglicht es Herstellern, durch eine verbesserte Kommunikation in der gesamten Fertigung einen reaktionsschnelleren und agileren Betrieb zu etablieren.

Anwendungsfall 2 für Smart Manufacturing: Verbesserung der Kommunikation mit vernetzten Mitarbeitern

Nachdem die Standardisierung nun umgesetzt ist, kann Clarks Unternehmen die Produktion hochfahren und komplexere Baugruppen fertigen.

Clark stellt während der Montage fest, dass eine Komponente nicht korrekt ausgerichtet ist.

Früher hätte er die Produktion unterbrechen, nach Unterlagen suchen oder darauf warten müssen, dass ein Vorgesetzter das Problem manuell untersucht. Verzögerungen bei der Kommunikation führten häufig zu zusätzlichen Qualitätsrisiken und unnötigen Ausfallzeiten.

Doch jetzt hat Clark über ein Tablet sofortigen Zugriff auf Informationen zur Fehlerbehebung. Ohne die Fertigungshalle zu verlassen, macht er ein Foto des Problems, erstellt einen digitalen Abweichungsbericht, legt das Bauteil beiseite, benachrichtigt seinen Vorgesetzten und setzt seine Arbeit fort.

Bevor weitere Waren fehlerhaft montiert werden, stellt der Vorgesetzte umgehend fest, dass der Fertigungslinie eine falsche Bauteilcharge zugeführt wurde, und isoliert den betroffenen Lagerbestand. Um sicherzustellen, dass alle Bediener die aktualisierten Anweisungen erhalten, passen die Ingenieurteams die digitalen Prozesse an.

Lösungen für vernetzte Mitarbeiter ermöglichen es Clarks Team, schnell auf Probleme zu reagieren, indem sie die Kommunikation zwischen Bedienern, Vorgesetzten und Ingenieurteams verbessern. Dies reduziert wiederum Ausfallzeiten und Produktionsunterbrechungen erheblich.

Beispiel für intelligente Fertigung 3: Intelligente Werkzeugintegrationen zur Qualitätsverbesserung

Die nächste effektive Form der intelligenten Fertigung ist die direkte Integration von Maschinen, Werkzeugen und Sensoren in Ihren digitalen Arbeitsablauf.

Manuelle Prüfungen und die Nachverfolgung auf Papier sind gängige Bestandteile herkömmlicher Qualitätskontrollen. Sie sind jedoch auch anfällig für menschliche Fehler.

Mithilfe vernetzter Geräte verbessern intelligente Fertigungssysteme die Rückverfolgbarkeit und automatisierte Validierungsprozesse.

Beispiele für die Integration intelligenter Fertigungssysteme

Moderne Plattformen für die intelligente Fertigung bieten direkten Zugriff auf:

• IoT-Drehmomentwerkzeuge
• Pick-to-Light-Systeme
• SPSen und IoT-Sensoren
• Bildverarbeitungssysteme
• Prüfstände
• Etikettendrucker
• Automatisierte Maschinen und Cobots
• Und vieles mehr

Durch die Integration dieser physischen Werkzeuge in ihre Smart-Manufacturing-Plattformen können Hersteller Bedienungsfehler vermeiden, Montageprozesse automatisch validieren und Produktionsdaten in Echtzeit erfassen.

Warum vernetzte Geräte wichtig sind

Vernetzte Systeme verbessern die Fertigungsabläufe durch:

• Vermeidung fehlerhafter Montageschritte.
• Automatische Überprüfung der Maße.
• Verbesserung der Rückverfolgbarkeit der Produkte.
• Reduzierung von Nacharbeit und Ausschuss.
• Stärkung des Vertrauens der Bediener.

Hersteller entwickeln ein geschlossenes System, in dem Qualitätsprüfungen in jeder Produktionsphase stattfinden, anstatt sich auf manuelle Kontrollen zu verlassen.

Dadurch erfolgt die Qualitätssicherung nicht mehr reaktiv, sondern proaktiv.

Anwendungsfall 3 für Smart Manufacturing: Einsatz intelligenter Werkzeugintegrationen zur Qualitätsverbesserung

Um mit der Produktion Schritt zu halten und die Qualität zu sichern, hat Clarks Unternehmen kürzlich neue IoT-Werkzeuge installiert, um seine digitalen Arbeitsabläufe weiter zu optimieren. Nun nutzt Clark intelligente Drehmomentwerkzeuge, die direkt in seine digitalen Arbeitsanweisungen integriert sind.

Jedes Mal, wenn Clark eine Schraube festzieht, führt die Smart-Manufacturing-Plattform im Hintergrund folgende Aktionen durch:

• Wendet automatisch das richtige Drehmoment an.
• Überprüft die Drehmomentparameter.
• Führt die einzelnen Schritte automatisch durch.
• Erkennt Fehler in Echtzeit.
• Sie erfasst und speichert Drehmomentdaten.

Wird eine Schraube oder ein Bolzen nicht ordnungsgemäß angezogen, benachrichtigt die „Connected Worker“-Plattform den Bediener sofort.

Dank der automatischen Erfassung von Produktionsdaten zur Rückverfolgbarkeit erhalten Qualitätsteams zudem vollständige Transparenz über jede fertiggestellte Baugruppe.

Diese Integration verhindert Nacharbeiten, verhindert die Ausbreitung von Fehlern in nachgelagerten Prozessen und stärkt das Vertrauen in die Qualität des Endprodukts.

Beispiel 4 für Smart Manufacturing: Echtzeit-Transparenz in der Produktion

Das Fehlen von Echtzeit-Transparenz im Betriebsablauf ist eines der Hauptprobleme in traditionellen Fertigungsumgebungen. Geringere Effizienz, versteckte Engpässe und langsamere Entscheidungsfindung sind häufig die Folge von Informationsverzögerungen.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden, verknüpfen Smart-Manufacturing-Technologien Produktionsdaten direkt mit den physischen und digitalen Systemen in der Fertigung. Dies versorgt Entscheidungsträger mit den Informationen, die sie für den Erfolg benötigen.

Die Bedeutung von Echtzeitdaten

Echtzeit-Transparenz hilft Herstellern dabei:

• die Produktionsleistung sofort zu überwachen,
• Engpässe schneller zu erkennen,
• Ausfallzeiten und Taktzeiten zu erfassen,
• Planungsentscheidungen zu verbessern.
• schnell auf Produktionsprobleme zu reagieren.

Teams können Probleme lösen, bevor sie zu kostspieligen Verzögerungen führen, wenn sie sofortigen Zugriff auf Betriebsdaten haben.

Wie MES-Plattformen die Transparenz verbessern

Dashboards, die Produktionskennzahlen in Echtzeit, Qualitätswarnungen, den Maschinenstatus und die Prozessleistung anzeigen, sind für Bediener, Vorgesetzte, Ingenieure und Managementteams zugänglich. Dies ermöglicht eine schnellere und faktenbasierte Entscheidungsfindung und verbessert die Abstimmung zwischen den Abteilungen.

Hersteller können ihre Abläufe effektiv optimieren, indem sie auf verlässliche Datenquellen zurückgreifen, anstatt auf unvollständige Daten zu reagieren, die unter Umständen bereits mehrere Tage alt sind.

Anwendungsfall 4 für intelligente Fertigung: Verbesserung der Echtzeit-Transparenz in der Produktion

Als Produktionsleiterin ist Lois für mehrere Montagelinien verantwortlich. Ihr Team nutzt zur Überwachung der Produktionsleistung hauptsächlich Tabellenkalkulationen, manuelle Aktualisierungen und Berichte am Ende der Schicht.

Aufgrund verzögerter Informationsflüsse blieben Produktionsengpässe häufig ungemeldet. Den Vorgesetzten fiel es schwer, die zugrunde liegenden Ursachen für anhaltende Verzögerungen zu ermitteln. Änderungen am Zeitplan erfolgten eher reaktiv als proaktiv, und Ausfälle wurden manchmal zu spät entdeckt.

Um dieses Problem zu lösen, führten Lois und ihr Team ein menschenzentriertes MES ein, das sich in ihr ERP-System sowie andere Systeme und Tools integrieren lässt. Durch die Vernetzung ihrer Smart-Manufacturing-Technologien erhält Lois sofort aktuelle Informationen zu Produktionsstatus, Taktzeiten, Ausfallereignissen und Qualitätswarnungen.

Während einer Schicht stellt Lois fest, dass die Taktzeiten an einer Montagelinie plötzlich über die zulässigen Grenzwerte steigen.

Anstatt das Problem erst später in einem Produktionsbericht zu entdecken, geht sie der Sache auf den Grund und stellt ein Problem im Materialfluss fest, das die Bediener dazu zwingt, langsamer zu arbeiten. Indem das Problem behoben wird, bevor es zu größeren Produktionsverzögerungen führt, kann das Werk seine Produktionsziele einhalten und unnötige Ausfallzeiten reduzieren.

Echtzeit-Fertigungssysteme ermöglichen es Vorgesetzten, den ganzen Tag über schnellere und fundiertere Entscheidungen zu treffen, indem sie die Transparenz im Betrieb verbessern.

Beispiel 5 für intelligente Fertigung: Kontinuierliche Verbesserung auf Basis von Daten

Die Weiterentwicklung jeder Fertigungsumgebung beruht traditionell auf kontinuierlicher Verbesserung. Ohne den Einsatz der richtigen Werkzeuge kann dieser Prozess jedoch sehr langsam verlaufen.

Intelligente Fertigung ermöglicht es Unternehmen, Verbesserungsprojekte wesentlich schneller, präziser und transparenter anzugehen. Denn moderne Fertigungssysteme schaffen neue Möglichkeiten zur Prozessoptimierung, indem sie kontinuierlich Betriebsdaten direkt aus der Fertigung erfassen.

Warum datengestützte Verbesserung wichtig ist

Intelligente Fertigung ermöglicht es Unternehmen:

• Wiederkehrende Produktionsprobleme zu erkennen.
• Prozessschwankungen zu überwachen.
• Trends bei Ausfallzeiten zu analysieren.
• die Qualitätsleistung nachverfolgen.
• die Effizienz von Arbeitsabläufen messen.

Dadurch wird die kontinuierliche Verbesserung zu einem wirksamen Bestandteil der Betriebsstrategie und ist nicht mehr nur eine einmalige Maßnahme.

Wie intelligente Fertigung die kontinuierliche Verbesserung unterstützt

Mithilfe digitaler Fertigungssysteme können Teams Produktionsdaten direkt von Maschinen und Bedienern abrufen.

Hersteller können:

• Prozessabweichungen in Echtzeit erfassen.
• Nichtkonformitätsberichte digital einreichen.
• Wiederkehrende Qualitätsprobleme nachverfolgen.
• Produktionstrends mithilfe integrierter Analysetools auswerten.
• Überwachen Sie Verbesserungsinitiativen im Zeitverlauf.

Da die Daten automatisch erfasst werden, können Teams besser ermitteln, wo Verbesserungen die größte Wirkung erzielen. Dies führt zu widerstandsfähigeren Betriebsabläufen, stärkeren Qualitätssystemen und intelligenteren Arbeitsabläufen.

Anwendungsfall 5 für Smart Manufacturing: Kontinuierliche Verbesserung durch Daten

Kontinuierliche Verbesserung ist am effektivsten, wenn Hersteller Probleme identifizieren, Lösungen validieren und Ergebnisse anhand realer Betriebsdaten messen können.

In unserer Beispielanlage liefert Clarks tägliche Arbeit am Fließband wertvolle Erkenntnisse, die dazu beitragen, kontinuierliche Verbesserungen voranzutreiben.

1. Digitale Arbeitsanweisungen erfassen Clarks Bearbeitungszeiten und kennzeichnen Abweichungen von den Standardverfahren. Im Laufe der Zeit zeigen die Daten, dass ein Montageschritt durchweg länger dauert als erwartet.

2. Connected-Worker-Technologie erfasst von Clark und anderen Bedienern eingereichte Abweichungsmeldungen. Die Meldungen decken ein wiederkehrendes Ausrichtungsproblem auf, das zu Verzögerungen und Qualitätsproblemen beiträgt.

3. Intelligente Werkzeugintegrationen überprüfen automatisch kritische Prozessparameter, nachdem die Technikabteilung eine Korrekturmaßnahme umgesetzt hat. Dadurch wird sichergestellt, dass der neue Prozess korrekt befolgt wird und konsistente Ergebnisse liefert.

4. Echtzeit-Transparenz ermöglicht es Lois, die Leistung über Live-Dashboards zu überwachen. Sie kann Durchlaufzeiten, Qualitätskennzahlen und die Einhaltung von Prozessen verfolgen, um sicherzustellen, dass die Verbesserungsinitiative Schwankungen reduziert und die Ergebnisse verbessert.

Zusammen bilden diese Smart-Manufacturing-Lösungen einen Kreislauf der kontinuierlichen Verbesserung. Clarks tägliche Arbeit liefert die Daten, Lois überwacht die Leistung, und die Technik reagiert auf sich abzeichnende Muster. Anstatt sich auf Annahmen oder regelmäßige Überprüfungen zu verlassen, kann das Unternehmen mithilfe von Echtzeit-Einblicken in den Betrieb kontinuierlich Verbesserungsmöglichkeiten identifizieren, diese umsetzen und deren Auswirkungen messen.

Alles unter einem Dach: Bei Smart Manufacturing geht es um Menschen, Prozesse und Technologie

Der Einsatz von mehr Technologie in der Fertigung ist nicht das Endziel der intelligenten Produktion. Stattdessen sollte der Fokus auf der Entwicklung vernetzter und flexibler Umgebungen liegen, in denen Mensch und Technologie harmonisch zusammenarbeiten.

Durch die Integration von digitalen Arbeitsanweisungen, MES-Software, intelligenten Werkzeugintegrationen, Plattformen für vernetzte Mitarbeiter und Echtzeitanalysen können Hersteller:

• Best Practices standardisieren.
• Die Einsatzbereitschaft der Belegschaft verbessern.
• die Transparenz der Betriebsabläufe erhöhen;
• Fehler und Ausfallzeiten reduzieren;
• die Qualitätskontrolle stärken;
• Initiativen zur kontinuierlichen Verbesserung unterstützen.

Bei der intelligenten Fertigung geht es um einen sich ständig weiterentwickelnden Ansatz, der darauf abzielt, widerstandsfähigere, datengesteuerte und agilere Betriebsabläufe zu schaffen.

Wo VKS ins Spiel kommt

Durch effektive digitale Arbeitsanweisungen, Lösungen für vernetzte Mitarbeiter, ein menschenzentriertes MES sowie vernetzte Werkzeuge und Geräte treibt VKS die kontinuierliche Verbesserung voran. Diese Smart-Manufacturing-Technologie unterstützt Produktionsbetriebe dabei, die Lücke zwischen Mitarbeitern, Prozessen und Technologie zu schließen.

Mit VKS können Hersteller:

• komplexe Prozesse standardisieren und digitalisieren;
• visuelle und interaktive Arbeitsanweisungen erstellen;
• Werkzeuge, Sensoren und SPSen integrieren.
• Qualitätsprüfung und Rückverfolgbarkeit automatisieren.
• Produktionsdaten in Echtzeit erfassen.
• Initiativen zur kontinuierlichen Verbesserung im gesamten Betrieb unterstützen.

VKS bietet Herstellern die Ressourcen, die sie benötigen, um intelligentere, stärker vernetzte Fertigungsbereiche aufzubauen, die auf langfristigen betrieblichen Erfolg ausgelegt sind – ganz gleich, ob sie gerade erst ihre Reise in die intelligente Fertigung beginnen oder ihre bestehenden Systeme modernisieren!