Die Fertigungsindustrie durchläuft schon seit einigen Jahren einen tiefgründigen Wandel. Beschrieben wird dieser Vorgang mit dem Begriff “Industrie 4.0”, der sich verständlicher als “vierte industrielle Revolution” beschreiben lässt.
War es Mitte des 19. Jahrhunderts die Erfindung der Dampfmaschine, die die erste industrielle Produktion in Gang setzte, stieß Anfang des 20. Jahrhunderts die Einführung der Fließbandarbeit die zweite industrielle Revolution an. Mit dem Einsatz von Computern und der damit folgenden Automatisierung wird der Beginn der dritten industriellen Revolution verbunden.
Derzeit ist es die Digitalisierung, die die Fertigungsbranche auf die vierte Stufe der industriellen Fertigung befördert. Sie ermöglicht die Vernetzung ganzer Wertschöpfungsketten mithilfe einer von Industrial Internet of Things (IIoT), Künstlicher Intelligenz (KI) und Big Data getriebenen Fertigungssoftware. Im Ergebnis werden Produktionsprozesse beschleunigt und die Unternehmensressourcen geschont, wodurch ein signifikanter Wettbewerbsvorteil entsteht.
Wie sieht eine intelligente Fertigung aus?
Die Basis eines smarten beziehungsweise intelligenten Produktionsbetriebs ist die Ausstattung aller Maschinen mit sensiblen Sensoren. Diese liefern einen stetigen Datenfluss, der eine umfassende Kommunikation innerhalb der Fertigungsanlage ermöglicht.
Datenauswertung in Echtzeit mit Big Data und KI
Die gesammelten Daten werden in einer Zentrale zusammengeführt. Herz und Gehirn einer Smart Factory ist eine Software, wie sie spezialisierte Anbieter wie Symestic GmbH bereitstellen. Diese bündelt die Informationen, wertet sie mithilfe modernster Technologien wie KI in Echtzeit aus und stellt sie den Entscheidern des Unternehmens zur Verfügung.
Effizienzsteigerung und Qualitätsoptimierung
Wichtige Entscheidungen können weitaus schneller getroffen werden, als dies mit analogen Informationen möglich ist. Die Produktionsprozesse werden andauernd optimiert, wodurch sich beispielsweise umfangreiche Wartungsintervalle vermeiden und die Verschwendung von Ressourcen und Produktionsmitteln auf ein absolutes Minimum reduzieren lassen. Die dadurch entstehende Effizienzsteigerung befähigt Unternehmen, ihre Produkte schneller und günstiger herzustellen und deren Qualität Schritt für Schritt zu verbessern.
Komplette Vernetzung als Basis effizienter Fertigungsbetriebe
Die Vorteile einer Smart Factory machen nicht an den Fabrikmauern halt. Lieferanten, Kunden und alle Beteiligten der gesamten Wertschöpfungskette werden in diesen Prozess mit einbezogen. Die Produkte können schneller an sich verändernde Kundenwünsche angepasst werden. Es wird möglich, Einzelstücke zum Preis von Massenprodukten herzustellen. Sind Probleme bei der Zulieferung absehbar, wird die Produktion im Handumdrehen umgestellt, ohne dass es zu längeren Ausfallzeiten kommt.
Wie sehen smarte Produkte aus?
Intelligente Produkte sind allesamt mit einem Chip ausgestattet, mit dem sich Informationen über den gesamten Lebenszyklus hinweg sammeln lassen. Er speichert Daten in einer virtuellen Kopie vom ersten Produktionsschritt an bis hin zur Entsorgung beziehungsweise zum Recycling. Dadurch wird es möglich, dass Rohlinge die Maschinen mit Daten füttern, wodurch eine maßgeschneiderte Fertigung nach den exakten Kundenwünschen gewährleistet ist.
Intelligentes Energiemanagement
Innerhalb einer modernen Gesellschaft zählen Fertigungsbetriebe zu den größten Verbrauchern fossiler Energieträger. Schon kleinste Optimierungen und Verbesserungen beim Energieverbrauch bewirken die Einsparung großer Summen. Umweltschonende Produktionsweisen gelten heutzutage als entscheidendes Verkaufsargument. Überdies drohen Unternehmen mit einem großen Energiebedarf hohe Strafzahlungen.
Der softwarebasierte Datenfluss erlaubt es den Managern eines Fertigungsbetriebes, große Verbraucher im innerbetrieblichen Produktionsprozess schnell zu lokalisieren und durch moderne Maschinen auszutauschen. Obendrein lässt sich die Einbindung erneuerbarer Energieträger forcieren.
Vorausplanende Wartung und Instandhaltung
Großes Potenzial weisen digitalisierte Produktionsprozesse bei der Wartung und der Instandhaltung des Maschinenparks auf. Der stetige Datenfluss ermöglicht es, Wartungsintervalle dann durchzuführen, wenn sie notwendig werden. Außerdem lassen sich abzeichnende Schäden an einzelnen Maschinen frühzeitig erkennen. Verschleißteile werden ausgetauscht, bevor es zu einem kostenintensiven Produktionsstopp kommt. Die Ausfallzeiten verkürzen sich und nehmen in ihrer Anzahl ab. Dies bedingt, dass die Effizienzwerte erheblich gesteigert werden können.
Fazit – wo bleibt der Mensch?
Das Ziel der Transformation eines industriellen Fertigungsbetriebes ist es, den gesamten Produktionsprozess so weit wie möglich ohne menschliche Beteiligung durchzuführen. Da liegt es auf der Hand, dass Ängste heraufbeschworen werden. In der Tat werden Arbeitsplätze, die direkt mit dem Produktionsvorgang verbunden sind, reduziert.
Das bedeutet nicht, dass der menschliche Faktor gänzlich unnötig wird. Er verlagert sich vielmehr in Beschäftigungsbereiche, die sich mit der Prozessoptimierung und der Kontrolle und Überwachung des Datenflusses in Verbindung bringen lassen.
Letztendlich darf bei dem gesamten Unterfangen eine Tatsache nicht vernachlässigt werden. Im internationalen Konkurrenzkampf werden nur die Unternehmen wettbewerbsfähig bleiben, die sich den Aufgaben der Digitalisierung stellen. Betriebe, die auf herkömmlichen Fertigungsverfahren beharren, verlieren schnell den Anschluss und werden über kurz oder lang der Geschichte angehören.
