Intelligente Fabrik
Eine Smart Factory ist ein hochintegriertes digitales Ökosystem. Sie nutzt vernetzte Technologien sowie Maschinen, KI und IoT-Sensoren, um Echtzeitdaten zu erfassen. Dank dieser Datenmenge können Hersteller ihre Produktion optimieren, Aufgaben automatisieren und sogar Ausfälle vorhersagen, die zu Betriebsunterbrechungen führen könnten.
Wichtigste Erkenntnisse
Flexible, hoch automatisierte, voll integrierte digitale Fabrik
Vernetzte Technik mit Industrie 4.0 und IIoT
Kontinuierliche Verbesserung (Kaizen) durch Datenerfassung
Optimized, lean, and often agile
Unterschied zwischen „Smart Factory“ und „Smart Manufacturing“
Smart Manufacturing bezeichnet die Technologien und bewährten Verfahren, die in einer Smart Factory zum Einsatz kommen. Eine Smart Factory hingegen ist eine Anlage, die Smart Manufacturing nutzt, um die Produktion zu verbessern.
Beide Begriffe sind sich ähnlich, insbesondere im Kontext der modernen Industrie. So merken Sie sich den Unterschied:
- Stellen Sie sich „Smart Manufacturing“ als die Vorgehensweise vor.
- Stellen Sie sich eine „Smart Factory“ als die Umgebung vor, in der diese Prozesse ablaufen.
Beispielsweise ist die Verwendung von Sensoren zur Überprüfung von Produktspezifikationen eine Methode des „Smart Manufacturing“. Ein Produktionsstandort, der Sensoren in seiner IIoT-Architektur einsetzt, wäre eine „Smart Factory“.
Herausforderungen von Smart Factories
Smart Factories sind die Zukunft der Fertigung. Dabei können jedoch Herausforderungen zutage treten. Diese könnten zu Problemen werden, wenn man nicht vorsichtig ist.
- Erfordern höhere Sicherheitsstandards
- Erfordern eine umfassende Zusammenarbeit zwischen IT und OT
- Können je nach Maschinenpark und Technologie-Stack kostspielig sein
- Möglichkeit der Datenerfassung ohne klaren Plan für die Analyse
- Die zunehmende Abhängigkeit von digitalen Kompetenzen erfordert eine schrittweise Weiterqualifizierung der Belegschaft
Diese Punkte zeigen, dass die Entwicklung einer Smart Factory ohne klaren Plan und Rahmenbedingungen die digitale Transformation sabotieren könnte. Daher bleiben diese Herausforderungen eher potenziell als sicher, insbesondere wenn Unternehmen Smart-Manufacturing-Verfahren mit Bedacht umsetzen.
Vorteile von Smart Factories
Die Vorteile von Smart Factories sind vielfältig. Mit der Weiterentwicklung von IoT-Geräten und anderen Technologien werden heute immer mehr Vorteile entdeckt.
- Optimierte Effizienz und Produktivität
- Reduzierung von Verschwendung (Ausfallzeiten, Materialüberschuss, Lagerbestände)
- Bessere Qualitätskontrolle und proaktive Qualitätsplanung während des gesamten Produktionsprozesses
- Vorausschauende Funktionen für Wartung und Nachfrageprognosen
- Erhöhte Transparenz der Arbeitsabläufe zur Fehlerbehebung
- Sicherere und weniger repetitive Arbeit für die Mitarbeiter in der Produktion
- Erhöhte Energieeffizienz für Netto-Null-Emissionsziele
Je vernetzter Ihre Smart Factory wird, desto mehr Vorteile werden Sie erkennen.
Sie erhalten ein flexibles digitales Ökosystem. Es gibt keine Grenzen dafür, was Sie an Ihren Produktionsprozessen verbessern können. Nutzen Sie gezielte Datenerfassung und umsetzbare Erkenntnisse, um bessere Ergebnisse zu erzielen.
Wie man eine Smart Factory wird
Die Transformation zur Smart Factory ist kein einheitlicher Prozess. Smart Factories stützen sich jedoch auf Schlüsselelemente, die ihren Erfolg vorantreiben und durchgängig vorhanden sind. Hier sind die Komponenten des Smart-Factory-Modells:
Der Ort: Robuste Informationsarchitektur
Keine Smart Factory wäre vollständig ohne eine robuste Informationsarchitektur, die die Grundlage für vernetzte Fertigungstechnologie bildet. Smart Factories sind erfolgreich, wenn sie ihre IT-Entscheidungen selbst in der Hand haben. Dies gilt unabhängig davon, ob sie Cloud-Computing oder a href="https://vksapp.com/de/worterbuch/on-premises-2">lokale Systeme nutzen. Die meisten Smart Factories setzen beide Optionen ein, um Produktionslinien zu skalieren und Kosten zu senken.
Diese Grundlage schafft die Voraussetzungen für die Anbindung an das Industrielle Internet der Dinge (IIoT). Das IIoT ist ein Netzwerk aus IoT-Geräten wie Sensoren und automatisierten Anlagen, die Daten zur weiteren Analyse erfassen. Ohne ein klares Verständnis Ihrer IT-Systeme können Sie die Vorteile des IIoT nicht voll ausschöpfen.
Außerdem benötigen Sie eine solide Struktur für Ihre technische Infrastruktur. Ohne diese lassen sich die Möglichkeiten des IIoT nur schwer nutzen.
Das Warum: Methoden der intelligenten Fertigung
In den meisten Fällen errichten Hersteller Smart Factories mit einem Ziel: die Optimierung von Produktion und Gewinn. Dieses Warum steht in engem Zusammenhang mit den folgenden Methoden, die darauf abzielen, Verschwendung zu minimieren und/oder Arbeitsabläufe zu optimieren.
Dabei können sowohl chargenweise Verarbeitung als auch kontinuierliche Arbeitsabläufe zum Einsatz kommen. Dies hängt vom Ansatz des Unternehmens ab. Es hängt auch davon ab, wie die Führungskräfte den Betrieb und die Arbeitsabläufe steuern.
Hersteller entwickeln langfristige Strategien, indem sie die Prinzipien der Smart Factory anwenden.
Das Was: Technologien für die vernetzte Fabrik
Vernetzte Technologien sind das Was der Smart Factory. Dabei handelt es sich um die physische Hardware und die virtuelle Software, die zur Produktion beitragen, indem sie Daten erfassen oder Arbeitsabläufe organisieren. Dazu gehören beispielsweise Smart Forms, Business-Intelligence-Software und die cyber-physischen Systeme selbst.
Einige Smart Factories profitieren in hohem Maße von automatisierten IoT-Sensoren. Andere setzen Wearables ein, um vernetzte Mitarbeiter und ein Netzwerk aus speicherprogrammierbaren Steuerungen zu integrieren.
Das Wichtigste an den Technologien, auf die sich Smart Factories stützen, ist, dass es nie nur „eine“ einzige Sache gibt. Echte Smart Factories stützen sich auf Netzwerke aus Geräten und Software, die zusammenarbeiten.
Sie schaffen ein klares, zusammenhängendes Bild der Betriebsabläufe. Entscheidend ist, dass Smart Factories diese Fähigkeiten mithilfe von Analysen integrieren.
Der Zeitpunkt: Integrierte Analytik
Die letzte entscheidende Komponente einer Smart Factory ist die Big-Data-Analytik und der Zeitpunkt, zu dem sie eingesetzt wird. Sie zeigt genau auf, wann Ihr Produktionsprozess optimiert werden muss. Beispielsweise können Vorhersagemodelle Daten auswerten und eine optimierte Zeitplanung für Push-Pull-Fertigung -Aktualisierungen vorschlagen.
Beispiele für Datenanalysen sind statistische Prozesskontrolle (SPC), Messungen der Gesamtanlageneffektivität (OEE) oder Pareto-Diagramme und -Analysen. Das Erfassen von Daten reicht nicht aus; Ihre Software muss diese sortieren, analysieren und anwenden..
Beispiele für Smart Factories
Smart Factories gibt es in fast allen Bereichen der Fertigungsindustrie, doch sie sind nicht immer auf den ersten Blick erkennbar. Ein Großteil der Datenerfassung findet hinter den Kulissen statt.
Smart Factories weisen oft ähnliche Merkmale auf, können sich jedoch auf unterschiedliche Weise präsentieren. Dennoch finden Sie hier zur besseren Übersicht einige konkrete Beispiele für moderne Smart Factories:
1. Mitsubishi Electric
Die Umstellung auf die „Smart Factory“ bei Mitsubishi Electric begann damit, dass papierbasierte Arbeitsanweisungen abgeschafft und durch interaktive, integrierte visuelle Arbeitsanweisungen ersetzt wurden.
„Smart Forms“ verbessern die Rückverfolgbarkeit im Produktionslebenszyklus. Mitsubishi kann jederzeit auf frühere Qualitätsprüfformulare zurückgreifen. Mithilfe der ToolConnect-Funktion von VKS stellt Mitsubishi sicher, dass die Montage jedes Mal korrekt erfolgt. Beispielsweise misst ToolConnect für jede Schraube oder jeden Bolzen den ausgeführten Arbeitsschritt und überprüft das korrekte Drehmoment und den richtigen Winkel.
Erfahren Sie mehr darüber, wie Mitsubishi Electric im Rahmen seines Smart-Factory-Vorhabens umweltverträglicher wurde.
2. Valve Research
Valve Research hat seine Produktionsprozesse neu gestaltet, indem das Unternehmen seine Montageanleitungen digitalisiert und gleichzeitig Daten zu den Bauteilen erfasst hat.
VKS übermittelt automatisch detaillierte Auftragsdaten und tägliche Prozessformulare (z. B. zur elektrischen Funktionsfähigkeit) an die Vorgesetzten. Valve Research nutzt diese Daten in erster Linie zur Prozessoptimierung. Durch die Analyse dieser Aufzeichnungen kann das Unternehmen Änderungen im Montageprozess präzise messen und testen, um zukünftige Arbeitsabläufe zu planen.
Erfahren Sie mehr darüber, wie Valve mithilfe der VKS-Software Montageabläufe standardisiert hat.
3. KONE
KONE Coal Valley erfüllt die Smart-Factory-Standards, indem es sein ERP-System um interaktive Arbeitsanweisungen und optimierte Arbeitsabläufe erweitert.
Bei KONE behandeln die Anleitungen standardisierte Best Practices und Sicherheitsprotokolle, die sich lediglich hinsichtlich der Materiallängen und spezifischer Details unterscheiden. KONE verknüpft Zeichnungen und Konstruktionspläne direkt mit den digitalen Arbeitsanweisungen. So können die Bediener die einzelnen Schritte und Spezifikationen in einem einzigen, speziell dafür entwickelten System einsehen.
Da das Format papierlos ist, kann KONE Prozesse mit einem Klick aktualisieren. Dies erleichtert die Nachverfolgung und Optimierung. Dies ist ein großer Vorteil für die Fertigung mit hoher Produktvielfalt und geringen Stückzahlen (HMLV).
Erfahren Sie mehr darüber, wie KONE durch den Einsatz von Smart-Factory-Tools seine Produktionszeit um 75 % verkürzt hat.
4. Schneider Electric
Mithilfe von APIs und Echtzeitdaten hat Schneider Electric das in der Praxis gesammelte Wissen erfasst und für die Fertigung standardisiert.
Durch den Einsatz von VKS hat Schneider Electric Dinel die Standardisierung, Nachhaltigkeit und Unabhängigkeit der Mitarbeiter verbessert. Als führender Hersteller von Sensoren für Rechenzentren, Smart Homes und nachhaltige Gebäude unterstützt das Unternehmen Menschen weltweit dabei, ihren Energie- und Ressourcenverbrauch zu optimieren.
Erfahren Sie mehr darüber, wie Schneider Electric durch den Einsatz von Videodemonstrationen die Produktivität gesteigert hat.
Die Zukunft der Smart Factories
Das aktuelle Zeitalter der Fertigung ist Industrie 4.0. Einige Branchenexperten sind der Ansicht, dass KI und Robotik uns bereits in Richtung Industrie 5.0 führen. Industrie 5.0 konzentriert sich auf die fortgesetzte Integration von Mensch und Computer in der Fertigung.
Da Unternehmen auf Weiterqualifizierung und den Austausch digitaler Kompetenzen setzen, wird die Verbindung zwischen Mensch und Maschine immer stärker.
Mit den Fortschritten der KI werden die Hersteller am meisten profitieren, wodurch Big Data zu einem zentralen Bestandteil der Zukunft intelligenter Fabriken wird. Deshalb ist es nie zu spät, mit Ihrer digitalen Transformation zu beginnen.
