Warum Sie mehr über Industrie 4.0 wissen als Sie denken

Dies ist ein Originalartikel von Aaron Fox, Präsident von Oregon MdEP.

Wenn die industrielle Fertigung ein Schlagwort des Jahrzehnts hätte, könnte es „Industrie 4.0“ lauten. Das Konzept ist unausweichlich, kann jedoch insbesondere für kleine und mittlere Hersteller (SMMs) schwer zu definieren sein. Schließlich unterscheiden sich die Fähigkeiten, Bedürfnisse und Budgets von SMMs stark von denen großer Unternehmen, die oft die neuesten Innovationen und Trends vorantreiben. Allerdings ist Industrie 4.0 so allgegenwärtig, dass viele kleinere Hersteller mehr über die Technologien wissen, als sie denken. Im Folgenden definieren wir Industrie 4.0 und untersuchen dann Möglichkeiten, wie SMMs es bereits implementieren können und tun.

Was ist Industrie 4.0?

Bis heute gab es vier große technologische Trends in den letzten hundert Jahren, die Industrie und Fertigung revolutioniert haben. Die erste war die Kombination der Mechanisierung mit Dampf- und Wasserkraft. Die zweite verband Massenproduktion und Elektrizität. Die dritte war der Aufstieg von elektronischen und informationstechnischen (IT) Systemen und mit ihnen die Automatisierung.

Wir befinden uns nun weit in der vierten Ära der Entwicklung, genannt Industrie 4.0. Laut PwC-Erkenntnissen , Industrie 4.0 „bezieht sich auf die vierte industrielle Revolution, die Maschinen, Menschen und physische Vermögenswerte zu einem integrierten digitalen Ökosystem verbindet, das nahtlos Daten generiert, analysiert und kommuniziert und manchmal basierend auf diesen Daten ohne menschliches Eingreifen Maßnahmen ergreift.“

Auch wenn diese Definition kompliziert klingen mag, ist Industrie 4.0 sowohl gängiger als auch einfacher zu implementieren, als Sie vielleicht denken.

Wie SMMs bereits über Industrie 4.0 nachdenken

Viele der technologischen Komponenten von Industrie 4.0 sind bereits vorhanden, deshalb geht es bei dieser Revolution darum, Maschinen, Prozesse und Produkte zusammenzubringen. Tatsächlich haben viele kleinere Hersteller bereits damit begonnen, Industrie 4.0-Lösungen zu implementieren, darunter:

• Robotik/Flexible Automatisierung :Roboter sind ein wichtiger Bestandteil der flexiblen Automatisierung und haben viele Anwendungen in der industriellen Fertigung, vom Schweißen und Plasmaschneiden bis hin zur Montage und Veredelung. Roboter bieten Herstellern auch viele potenzielle Vorteile aller Größen. Bei richtiger Implementierung können Roboter zu einer besseren Qualitätskontrolle, einer sichereren Arbeitsumgebung, weniger Engpässen, einer erhöhten Produktion, einer höheren Arbeitszufriedenheit und mehr führen.
• Intelligente Fertigung :Smart Manufacturing kann definiert werden als „die Konvergenz von Betriebstechnologien (OT) und Informationstechnologien (IT), die in Echtzeit integriert zusammenarbeiten.“ SMMs implementieren Smart Manufacturing, wenn sie computergestützte Konstruktionssoftware (CAD) verwenden, um ein Projekt zu entwerfen oder Maschinen aus der Ferne über Tablets zu überwachen.
• Inventar- und Ausrüstungsverfolgung :Radiofrequenz-Identifikation (RFID) identifiziert und verfolgt Tags automatisch unter Verwendung elektromagnetischer Felder. RFID-Chips wurden für alles verwendet, von der Verfolgung von Tieren bis zur Erhebung von Mautgebühren, und jüngste Fortschritte im Design haben ihre Haltbarkeit so weit erhöht, dass sie für Fertigungsanwendungen verwendet werden können. Viele SMMs verwenden bereits RFID-Chips, um ihren Bestand zu verwalten, ungeplante Ausfallzeiten zu reduzieren und die Anlagenauslastung zu erhöhen.

Einfache Möglichkeiten für den Einstieg in Industrie 4.0

Die ganze Idee von Industrie 4.0 besteht darin, Menschen, Prozesse und Technologie nahtlos zu kombinieren. Daher ist es wichtig, sie in einem Tempo zu integrieren, das Ihre Mitarbeiter nicht überfordert. Führen Sie zunächst eine Bereitschaftsbewertung durch die Chancen für einfache, kostengünstige und effektive Industrie 4.0-Technologien aufzeigt. Nachdem Sie diese Möglichkeiten identifiziert haben, priorisieren Sie sie basierend auf Geschäftsanforderungen und Kosten, damit Sie nicht versuchen, zu viele neue Initiativen auf einmal auszuführen. Ihr lokales MEP-Zentrum kann Ihnen bei diesem Prozess helfen.

Ein Beispiel für den Einstieg in Industrie 4.0 könnte die Installation von Sensoren auf Ihren Computern Numerical Control (CNC)-Maschinen sein, damit Sie mit der Datenerfassung beginnen können. Eine andere könnte darin bestehen, Drohnen zu verwenden, um Daten in verschiedenen Phasen Ihres Projekts zu sammeln und diese Daten dann zu verwenden, um Modelle, Tools, automatische Berichte, Inspektionen und Analysen für eine überlegene Entscheidungsfindung und Effizienz zu informieren. Eine dritte wäre die additive Fertigung (umgangssprachlich als 3D-Druck bezeichnet), um schnelle Prototypen oder Kleinserienteile herzustellen, was die Entwicklung beschleunigt.

In der Regel basieren die am einfachsten zu implementierenden Industrie-4.0-Prozesse auf schon länger existierender Technologie, die die Kosten senkt und die Eintrittsbarriere senkt. Es wäre beispielsweise teuer gewesen, frühe Iterationen von RFID-Chips für Fertigungsanwendungen zu verwenden, bevor neue Designs die Haltbarkeit verbesserten und die Kosten senkten. Ebenso dauerte es mehrere Jahre der Entwicklung, bis 3D-Drucker und die additive Fertigung für SMMs und Einzelpersonen zugänglich wurden.

Auch wenn Sie es zunächst nicht glauben mögen, verwendet Ihre Einrichtung wahrscheinlich mehr Industrie 4.0-Technologien, als Sie denken. Diese Systeme bilden eine solide Grundlage für die weitere Integration neuer Prozesse und die weitere Veränderung der Fertigung durch Industrie 4.0.

Wenn Sie Beratung zu Industrie 4.0, Robotik/flexibler Automatisierung, intelligenter Fertigung und verwandten Technologien suchen, wenden Sie sich an IMEC oder Ihr lokales MEP-Center.

Um Herstellern in Illinois dabei zu helfen, ihre Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern, hat IMEC das Illinois Manufacturing Innovation Voucher-Programm ins Leben gerufen. Dieses Programm wird zu einer Gesamtinvestition von 2,5 Millionen US-Dollar in Forschung und Entwicklung sowie die Einführung von Technologien für kleine und mittlere Hersteller führen.

Erfahren Sie mehr über das Programm:https://www.imec.org/innovation.