Die digitale Fabrik:Was sie ist und warum sie wichtig ist

Die Einführung von Computern in Industrieanlagen war damals revolutionär. Es markierte den Beginn der Digitalisierung von Fertigungsinformationen – von geschriebenen und getippten Wörtern bis hin zu computerlesbaren Formaten – und verringerte die Abhängigkeit von papierbasierten Aufzeichnungen massiv.

Wir befinden uns jetzt inmitten von Industrie 4.0, der nächsten aufregenden Revolution in der Fertigung, in der computergestützte Systeme und Prozesse wesentlich vernetzter, intelligenter, automatisierter und autonomer sind. Der Begriff „Digitale Fabrik“ wurde für Anlagen geprägt, die derzeit vollständig „digitalisiert“ werden oder anstreben.

Führende Unternehmen in der digitalen Transformation bestehender (Brownfield-)Werke optimieren den Einsatz modernster Technologien und digitaler Informationen, um wichtige Geschäftsprozesse zu rationalisieren und bessere Ergebnisse zu erzielen. Einige nutzen die neuen Funktionen auch, um ihr gesamtes Geschäftsmodell neu auszurichten. Viele beginnen mit einem Proof-of-Concept-Pilotprojekt, das eine kritische Anlage, ein System, einen Prozess oder eine Produktionslinie umfasst, bevor in weitere Bereitstellungen investiert wird. Im Vergleich dazu können neue (Greenfield-)Werke von Grund auf als hochmoderne digitale Fabriken gebaut werden.

Fünf gemeinsamer Nenner in der Digitalisierung

Was ist eine digitale Fabrik? Ob vollständig digital oder im Umbruch, digitale Fabriken haben folgende Eigenschaften gemeinsam:

Konnektivität: Cloud-, Netzwerk- oder Hybridkonnektivität besteht zwischen Softwareanwendungen, Automatisierungssystemen, Maschinen und Edge-Geräten – innerhalb des Standorts oder im gesamten Unternehmen – und möglicherweise zwischen autorisierten Geräte- und Serviceanbietern. Konnektivität erleichtert die Standardisierung von Technologie- und Softwareplattformen sowie von Arbeitsabläufen, Daten, Leistungskennzahlen, Berichten und Dashboards. Das Design steigert die Produktivität und Effizienz, verbessert die Kosteneffizienz und ermöglicht es Unternehmen, Geschäftsziele und -ziele besser zu koordinieren.

Erweiterte Intelligenz: Intelligente Datenverarbeitung, Analytik und ein höherer Automatisierungsgrad werden unterstützt. Digitale Fabriken ergänzen die menschliche Intelligenz mit künstlicher Intelligenz (KI), maschinellem Lernen (ML), Mustererkennung und intelligenten Analysen, um bessere und zeitnahere Wartungsentscheidungen zu treffen und die Anlagen- und Betriebsleistung zu optimieren. Sie können digitale Modelle oder „Zwillinge“ kritischer Anlagen, Systeme oder kompletter Fabriken nutzen, um Prozess- oder Anlagenänderungen, komplexe Wartungsaufgaben oder technische Verbesserungen zu simulieren, bevor sie in der Live-Umgebung angewendet werden.

IIoT-Aktivierung: Zu den vernetzten industriellen Internet-of-Things-Geräten (IIoT) können Smartphones, Tablets oder robuste Datensammler gehören; drahtgebundene oder drahtlose Maschinensensoren; Roboter oder Cobots (kollaborative Roboter); autonome Fahrzeuge; Drohnen; Sicherheitskameras; tragbare Sicherheitstechnik; oder tragbare Geräte zur Zustandsüberwachung (CM) wie Infrarot-(IR)-Thermografiekameras, Schwingungsanalysatoren oder Ultraschall-Leckdetektoren. Mithilfe von IIoT-Geräten können Unternehmen umständliche Aufgaben rationalisieren oder automatisieren und Erkenntnisse aus einer breiteren Datensammlung sammeln und analysieren.

Erweiterte Realität: Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR) und Mixed Reality (MR) Technologien verbessern die Mitarbeitererfahrung. Sie ermöglichen Ferninspektionen, Zusammenarbeit in Echtzeit, Expertendiagnostik, geführte Unterstützung, umfassende Schulungen, virtuelle Demonstrationen und interaktive Designprüfungen.

Wartungsoptimierung: Fernüberwachungssensoren an kritischen Maschinen und Systemen streamen Zustands- und Leistungsdaten für Echtzeit-ML und -Analysen. Auf diese Weise können Zuverlässigkeitsteams präventive Wartung (PM) und Run-to-Failure (RTF)-Strategien zugunsten von prädiktiver Wartung (PdM) einschränken, die eine frühzeitige Warnung vor einer Verschlechterung bietet, und präskriptiver Wartung (RxM), die prädiktiv ist, aber auch empfohlen wird Korrekturmaßnahmen. Einige Werke werden digitale Zwillinge integrieren, um Wartungspläne zu testen und Upgrade- und Austauschstrategien zu bewerten, sowie erweiterte Realität, um die Zusammenarbeit, Entscheidungsfindung und Wartungspräzision zu verbessern. Mit diesen Lösungen können Anlagen Wartungskosten und Ausfallzeiten reduzieren und die Lebensdauer von Anlagen verlängern. Sie erhöhen auch die Arbeitssicherheit, die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und die Umweltverträglichkeit.

Digitalisierung dient vielen Zwecken

Digitale Fabriken bewältigen von Natur aus Herausforderungen wie Qualifikationsdefizite, Arbeitskräftemangel, Remote- und mobile Arbeiter und den Verlust von Stammesangehörigen Wissen aus dem Ruhestand. Sie automatisieren sich wiederholende, gefährliche, weit entfernte und ungelernte Aufgaben, sodass sich diese Mitarbeiter auf nützlichere Rollen wie Ursachenanalyse (RCFA), Kritikalitätsanalyse, Durchsetzung von Standards und Plattformoptimierung konzentrieren können.

Die Digitalisierung ermöglicht auch neue Geschäftsmodelle in der Fertigung wie Mass Customization, Dark Factories (Lights-out-Manufacturing), Servitization (Bereitstellung von Aftermarket-Services) und Regionalisierung. Es fördert die Konsistenz in den Werken im gesamten Unternehmen und verbessert die Betriebszeit, Produktivität, Qualität, Leistung und Kosteneffizienz.

Neue Möglichkeiten für Expertenhilfe

Neben der internen Verbesserung der Transparenz und Zusammenarbeit ermöglichen digitale Fabriken auch erfahrenen Wartungspartnern, Asset-Monitoring- und Management-Services bereitzustellen. Da ATS mit führenden Prozess- und diskreten Herstellern in einer Vielzahl von Branchen zusammenarbeitet, hat es sich eine solide Wissensdatenbank mit Ausrüstungsexpertise angesammelt, aus der durch umsetzbare Erkenntnisse Empfehlungen für die Anlagenwartung und das Management abgegeben werden können.

Von der Installation von Sensoren zur Überwachung des Maschinenzustands über das Reliability 360® Technology Center bis hin zu qualifizierten Wartungstechnikern unterstützt das ATS-Team von Zuverlässigkeitsexperten Ihre digitale Transformation, indem es Maschinendaten sammelt und analysiert und Aktionspläne empfiehlt, um ungeplante Ausfallzeiten zu vermeiden und die OEE zu verbessern.

Das Reliability 360® Technology Center, eine Erweiterung unserer industriellen Wartungsdienste, repräsentiert einen technologiebasierten Ansatz für den Zustand von Anlagen und eine verbesserte Produktivität, der auf über drei Jahrzehnten Erfahrung in den Bereichen Wartung, MRO und Zuverlässigkeit basiert. Kontaktieren Sie uns noch heute, um mehr zu erfahren.