Wie das Internet der Dinge helfen könnte, den Chipmangel zu beheben

Unterbrechungen in der Lieferkette sind nach 2020 an der Tagesordnung und werden es wahrscheinlich noch einige Zeit bleiben. Der jüngste Mangel an Computerchips hat branchenübergreifend zu Problemen geführt, was Unternehmen dazu veranlasst hat, zu überdenken, wie sie das Risiko der Lieferkette mindern.

Das Zusammentreffen einer globalen Pandemie, wetterbedingte Störungen in einer Chipfabrik in Texas und ein Brand, der den Betrieb eines japanischen Halbleiterherstellers unterbrach, spielten alle eine Rolle für den plötzlichen Materialmangel sowie die steigende Nachfrage nach Halbleitern darüber hinaus Lieferfähigkeit der Hersteller. Als diese Ereignisse unweigerlich die sich kreuzenden Lieferketten unterbrachen, waren viele Unternehmen verwundbar.

Zu den am stärksten betroffenen Herstellern gehören Geräte-, Computer-, elektronische Instrumenten- und Smartphone-Hersteller – wobei die Automobilindustrie den größten Schlag erlitten hat. Ford warnte davor, dass der Mangel in diesem Jahr die Produktion um 1,1 Millionen Fahrzeuge reduzieren wird, was den Gewinn des Unternehmens um etwa 2,5 Milliarden US-Dollar schmälert. Obwohl erwartet wurde, dass die weltweite Nachfrage nach Chips im letzten Jahr steigen würde, brach sie mit Beginn der Pandemie zusammen, was die Autohersteller dazu veranlasste, die neue Produktion einzustellen. Als sich der Reiseverkehr wieder öffnete und die Nachfrage nach Fahrzeugen stieg, waren die Chiphersteller auf den unerwartet starken Schub nicht vorbereitet.

Vermeidung von Engpässen

Als COVID-19 die Notwendigkeit einer kontaktlosen Umgebung erforderte, verließen sich Unternehmen auf die digitale Transformation, um offen zu bleiben und zu überleben. Aufgrund vorgeschriebener Beschränkungen musste der Großteil der Kunden- und Mitarbeiterinteraktionen virtuell stattfinden, und Unternehmen, die diesem Bedarf nicht gerecht werden konnten, riskierten das Scheitern.

Obwohl die digitale Transformation viele Unternehmen vor dem Bankrott bewahrte, führte sie auch zu mindestens einer unvorhergesehenen Folge – einer Unterbrechung der Lieferkette. Ob durch die Pandemie, raue Wetterbedingungen, Cyber-Einbrüche oder andere Menschen- und Naturkatastrophen – eine Unterbrechung der Lieferkette kann zu katastrophalen Verlusten führen. Um diese Verluste zu mindern, müssen Lieferketten über zuverlässige Technologielösungen verfügen.

Das Internet der Dinge kann der Schlüssel zu diesen Lösungen sein. IoT ist ein Ökosystem aus Interaktionen zwischen Geräten, Sensoren, Aktoren, Anwendungen, Daten, Analysen und Netzwerken, die alle miteinander kommunizieren. Es wird erwartet, dass es in den nächsten Jahren in den Bereichen Medizinprodukte, Wearables, Autos, Militär, Raumfahrt und Smart-Home-Geräte um mehrere Billionen Dollar wachsen wird. Laut IHS Markit wird die Zahl der vernetzten IoT-Geräte weltweit bis 2030 auf 125 Milliarden steigen.

Das industrielle IoT fand ursprünglich seinen Weg in die Fertigung durch seine Verwendung in Geräten wie Computer-Numerical-Control-(CNC-)Maschinen, Luftkompressoren und HLK-Geräten. Jetzt nutzen Hersteller das IoT, um den Fabrik- und Fabrikbetrieb zu optimieren, indem sie ihre Präzisionswerkzeuge, Robotik und Maschinen mit Sensoren und Aktoren ausstatten.

Der Einsatz des IoT zum Sammeln und Analysieren von Daten ist der Schlüssel zur Vermeidung von Lieferkettenunterbrechungen, bevor sie auftreten. Ein Fertigungs- oder Fertigungswerk mit intelligenten, vernetzten Geräten kann Echtzeitdaten mit Bedienern, Qualitätskontrollpersonal und Werksleitern austauschen. Um diese Kommunikation zu erreichen, können sie sensor- und aktorfähige Geräte mit On-Premises- und Multi-Cloud-Umgebungen verbinden. Back-End-Funktionen analysieren Daten von diesen Geräten, um Herstellern dabei zu helfen, fundierte Entscheidungen zu treffen, die letztendlich Abfall reduzieren, die Produktqualität und -lieferung verbessern und das Unternehmen widerstandsfähiger gegenüber unvorhersehbaren Lieferketten machen.

Eine einheitliche Ansicht

Die Lieferkette für Computerchips ist alles andere als einfach. Es umfasst Forschung und Entwicklung, Produktionsdesign, Fertigung, Montage, Prüfung, Verpackung, Lagerhaltung und Vertrieb. Es umfasst außerdem Halbleiterfertigungsgeräte, Materialien und Designsoftware. Trotz der Komplexität der Lieferkette für Computerchips kann das IoT dazu beitragen, den Verwaltungs- und Schutzprozess zu vereinfachen. Die Orchestrierung von IoT-Elementen zusammen mit den gesammelten und analysierten Daten erstellt eine empirische Bewertung der Lieferkettenleistung, mit der Hersteller dann die Ursachen für Leistungsprobleme identifizieren, Verbesserungspläne entwickeln und Fortschritte quantifizieren können.

In der Praxis bleibt die Verwaltung von Lieferkettenelementen in großem Maßstab und in Echtzeit eine erhebliche Herausforderung. Die Schwierigkeit besteht darin, mehrere Systeme zusammenzuführen, um eine umfassende Übersicht zu erhalten, die es letztendlich ermöglicht, die richtigen Daten zu analysieren und die entsprechenden Maßnahmen zu ergreifen. Komplexe Lieferketten erfordern IoT-Systeme, die ein vielfältiges Ökosystem aus Technologien, Menschen und Prozessen über eine einheitliche Plattform unterstützen.

Durch die Integration des IoT in Geschäftsabläufe und -systeme bietet die IoT-Orchestrierung eine einheitliche Sicht auf End-to-End-Lieferkettendaten. Eine industrielle IoT-Plattform erreicht dies durch die Integration heterogener Systeme, Software und Sensoren in eine zentrale Managementansicht. Diese Transparenz ermöglicht es Chipherstellern, die gesammelten Informationen besser zu nutzen, zu analysieren und auf mehrere Datenelemente zu reagieren, die sich zuvor in isolierten Anwendungen befanden. Aus den Daten abgeleitete Analysen liefern detaillierte Einblicke in die End-to-End-Performance. Diese können Einblicke in Bedarfsprognosen, Produktion, Planung und Lagerbestand entlang der gesamten Lieferkette umfassen.

Auch wenn die Kontrolle der globalen Lieferkette überwältigend erscheinen mag, liegt der Schlüssel darin, den richtigen Teams die richtigen Informationen in einem prägnanten Format zur Verfügung zu stellen, damit diese schnell Entscheidungen treffen können. Eine einzige Ansicht mit verschiedenen Kanälen führt Daten aus mehreren Quellen zusammen, darunter Enterprise Resource Planning (ERP), Customer Relationship Management (CRM) und IoT-Assets.

So funktioniert eine einheitliche industrielle IoT-Plattform. Es bietet vollständige Transparenz unter einer einzigen Struktur, um Elemente der Lieferkette zum richtigen Zeitpunkt zu orchestrieren, zu antizipieren und zu beheben. Eine industrielle IoT-Plattform analysiert ganzheitlich die Leistung des Geschäftsbetriebs, von der Robotik und dem Zustand der Fertigungsausrüstung bis hin zum Bestands- und Versandstatus, alles in Echtzeit.

Die ganzheitliche Sicht, die eine industrielle IoT-Plattform ermöglicht, kann entscheidend sein, um den kaskadierenden Auswirkungen von Materialknappheit, Produktionsunterbrechungen und Cyberverletzungen zuvorzukommen. Eine industrielle IoT-Plattform kann zudem Betriebsausfallzeiten reduzieren, indem sie Probleme in der Lieferkette frühzeitig erkennt. Es bietet Warnungen zu Leistungsverlangsamungen und verhindert Bestandsengpässe, indem es Daten sofort sichtbar macht. Dies ermöglicht es Herstellern, proaktiv statt reaktiv zu sein und selbstheilende Systeme zu entwickeln.

Leistungsfragen

Kunden und Händler von Computerchipherstellern werden direkt von den Auswirkungen der Lieferkettenleistung beeinflusst. Industrielle IoT-Plattformen ermöglichen Unternehmen einen besseren Wettbewerb, indem sie eine Kette von Fähigkeiten innerhalb verteilter Einrichtungen erschließen. Sie bringen intelligentere betriebliche Effizienzen und Wettbewerbsvorteile. Als die Pandemie ausbrach, hatten Unternehmen, die sich bereits auf dem Weg der digitalen Transformation befanden, einen Wettbewerbsvorteil gegenüber denen, die sie nur langsam annahmen. Ebenso werden Unternehmen, die mit industriellen IoT-Plattformen Unterbrechungen der Lieferkette vorbeugen, in der Lage sein, Konkurrenten zu überholen.

Durch die Integration des IoT mit künstlicher Intelligenz werden viele mühsame und zeitintensive manuelle Aufgaben in der Fertigung reduziert. Durch den Einsatz von maschinellem Lernen können prädiktive Echtzeitempfehlungen Anlageningenieuren eine Vorwarnung geben, bevor Produktionsmitarbeiter Probleme bekommen. Wenn mehr Daten gesammelt werden, baut die KI ihre Intelligenz durch Assimilation kontinuierlich aus. Virtuelle Produktionsassistenten helfen den Ingenieuren, Verbesserungen vorzunehmen, bevor die Bediener überhaupt wissen, dass ein Problem besteht.

Mit der Zeit, da mehr Daten gesammelt und analysiert werden, wird die Intelligenz der industriellen IoT-Plattform zunehmen, um Fehlerquellen vorherzusagen und die Effizienz zu verbessern. Die Möglichkeiten des IoT als Reaktion auf den Mangel an Computerchips zu finden, ist nur der Anfang.

Brandon Black ist Vice President of Supply Chain bei Ivanti .