Industrie 4.0:Wie KI und intelligente Technologien die Fertigung beeinflussen

Seit Beginn der ersten industriellen Revolution im 18. Jahrhundert strebt die Fertigungsindustrie danach, höchste Qualität und Effizienz bei niedrigsten Geschwindigkeiten und Kosten zu erreichen. Wie wir wissen, führte die Kombination dieser beiden Ziele oft zu schwerer Ausbeutung, da von den menschlichen Arbeitern erwartet wurde, die Hauptlast des Herstellungsprozesses zu tragen.

Heute stehen wir am Abgrund eines neuen Zeitalters in der industriellen Fertigung, das weniger auf Handarbeit und mehr auf hochqualifizierte Arbeitskräfte und ausgeklügelte Maschinen, Software und Roboter angewiesen ist. Wahrscheinlich haben Sie schon einmal die Begriffe „Vierte Industrielle Revolution“ und „Industrie 4.0“ gehört, aber Tatsache ist, dass sie sehr real sind, und wir sehen, wie intelligente Technologien wie künstliche Intelligenz Produktionspraktiken wirklich verändern können. P>

Was ist Industrie 4.0?

Bevor wir uns mit der Art und Weise befassen, wie Spitzentechnologien den Fertigungssektor prägen, werfen wir einen kurzen Blick darauf, worauf sich „Industrie 4.0“ eigentlich bezieht. Kurz gesagt, der Begriff bezieht sich auf einen wachsenden Trend zu intelligenten Fabriken, bei denen Hersteller auf immer intelligentere Maschinen setzen – ausgestattet mit Web-Konnektivität, maschinellem Lernen und KI-Fähigkeiten. Die allgemeine Idee ist, dass industrielle Prozesse wie die Fertigung in Bezug auf die Produktionskette und die Wartung zunehmend autonom und rationalisiert werden.

Industrie 4.0 basiert auf mehreren technologischen Durchbrüchen und Faktoren, die in Kombination zu einem hocheffizienten und intelligenten Prozess führen. Die verschiedenen Technologien, die in intelligenten Fabriken verwendet werden, sind Automatisierung, Robotik, Sensoren und Kameras, Konnektivität und künstliche Intelligenz (KI), die als die Gehirne von Industrie 4.0 angesehen werden können.

Lernen über künstliche Intelligenz

Künstliche Intelligenz wiederum ist ein sich schnell entwickelndes Gebiet, in dem Maschinen so programmiert werden, dass sie durch Erfahrung lernen und sich entsprechend an verschiedene Situationen und Aufgaben anpassen. Die Technologie, die für Anwendungen wie autonome Fahrzeuge oder Siri von Apple viel beachtet wird, basiert auf fortschrittlichen Algorithmen und der Verarbeitung natürlicher Sprache.

Im Fertigungsbereich bietet künstliche Intelligenz mehrere Vorteile, von denen einige bereits genutzt werden und viele noch implementiert werden müssen. Die Integration von maschinellem Lernen und Mustererkennungstechnologie in der Fabrik kann dazu beitragen, mehrere Schritte entlang der Prozesskette zu optimieren, von der Produktion bis zur Qualitätskontrolle, Wartung und mehr.

Nützliche Anwendungen für KI in der Fertigung

Der Herstellungsprozess umfasst mehr als nur die physische Erstellung von Teilen und Produkten, er umfasst auch Design, Produktionsvorbereitung, Prozessüberwachung, Nachbearbeitung, Qualitätsprüfung, Maschinenwartung, Orchestrierung der Lieferkette und mehr. Mit anderen Worten, es gibt viel zu bedenken und zu planen.

Verständlicherweise sind produzierende Unternehmen und Dienstleister sehr daran interessiert, wie intelligente Technologien und Prozesse jeden Schritt in der Fertigungskette vereinfachen, automatisieren und in vielen Fällen verbessern können. Es wäre zwar erschöpfend, alle zu betrachten der Art und Weise, wie KI zur Verbesserung der Fertigungspraktiken eingesetzt werden kann, werfen wir einen Blick auf einige der wichtigsten Auswirkungen, die maschinelles Lernen auf den Sektor hat und haben wird.

• Teiledesign und -konstruktion KI spielt eine Rolle im innovativen Produktdesign durch generative Designsoftware, in die bestimmte Parameter und Leistungsanforderungen – einschließlich Material, Lastbedingungen, Gewicht und Festigkeit – eingegeben werden und die Software automatisch das beste Design generiert das den Anforderungen entspricht. Die KI-gesteuerte Software hat nicht die gleichen Einschränkungen wie ein menschlicher Designer und kann völlig neue und innovative Designlösungen entwickeln.

Gegenwärtig erfordern die meisten Roboterproduktions- und Montagesysteme eine umfangreiche Programmierung und Codierung, um Aufgaben auszuführen. In Zukunft wird es jedoch immer häufiger vorkommen, dass Roboter CAD-Dateien direkt interpretieren und Teile ohne Programmierung produzieren. Mit anderen Worten, KI wird es Robotern und Maschinen ermöglichen, ein CAD-Modell zu verstehen und die beste Vorgehensweise für die effizienteste Herstellung zu bestimmen.

• Qualitätsprüfung Produktionsanlagen und Fabriken müssen strenge Qualitätsprüfungs- und Inspektionsprozesse integrieren, um sicherzustellen, dass die produzierten Teile den Anforderungen des Kunden entsprechen. In Branchen wie der Luft- und Raumfahrt oder dem Gesundheitswesen sind Qualitätsprüfungen und Zertifizierungen von größter Bedeutung und müssen gründlich sein.

Heutzutage werden Prüfprozesse entweder von manuellen Sichtprüfungen oder von stark programmierten Sichtprüfsystemen dominiert – beides zeitaufwändig, komplex und potenziell fehleranfällig. KI-gestützte Inspektionstechnologien könnten jedoch eine Qualitätsprüfung erleichtern, indem sie Unvollkommenheiten oder Defekte in hergestellten Teilen schnell und effizient erkennen. In einigen Fällen konnte der Prozess in nur wenigen Sekunden abgeschlossen werden, was die Time-to-Market drastisch verkürzte.

• Maschinenwartung Darüber hinaus finden KI-Algorithmen wichtige Anwendungen in der Maschinen- und Technologiewartung in der Fabrikhalle. Das heißt, es werden KI-gestützte Software und Sensoren entwickelt, die erkennen können, wenn ein System oder Prozess kompromittiert ist. Beispielsweise könnte die Technologie Fertigungsteams benachrichtigen, wenn sich ein 3D-Drucksystem anders verhält oder wenn eine Rohmaterialcharge nicht den Qualifikationen entspricht.

Die Grundidee von KI in der Maschinen- und Prozesswartung ist, dass sie vorausschauend wird, was bedeutet, dass potenzielle Fehler und Probleme frühzeitig erkannt und behoben werden können, bevor sie auftreten, wodurch die Anzahl fehlerhafter Teile reduziert und die Produktivität gesteigert wird.

Künstliche Intelligenz ermöglicht es Herstellern auch, wichtige Informationen und Daten über ihre Fertigungssysteme zu sammeln, was zu einer verbesserten Maschinennutzung und optimierten Produktentwicklung führen kann.

• LieferkettenKI beeinflusst nicht nur die Fertigung in der Fabrikhalle, sondern auch Managementaufgaben wie Lieferketten. Es gibt viele Möglichkeiten, wie künstliche Intelligenz zur Verbesserung des Lieferkettenmanagements eingesetzt werden kann. Die Technologie kann beispielsweise zur Planung effizienter Versand- und Transportwege verwendet werden, sie kann Bestandsangebot und -nachfrage prognostizieren und Unternehmen sogar bei der Auswahl des besten Lieferanten für ihre Bedürfnisse unterstützen.

Entscheidend ist, dass KI Lieferketten optimieren kann, indem sie Marktveränderungen vorhersagt und prognostiziert, wobei Elemente wie Standorte, Wirtschaftlichkeit, Verbrauchermuster und mehr berücksichtigt werden. Intelligente Angebotssoftware, wie sie von RapidDirect angeboten wird, kann den Herstellungsprozess ebenfalls drastisch verbessern, sodass Kunden sofortige und genaue Angebote erhalten.