3 Möglichkeiten, wie KI und IoT die Fertigung verbessern

Die Industrie 4.0-Technologie hat einen großen Einfluss auf die Fertigungsbranche. Künstliche Intelligenz (KI) und intelligente Geräte haben eine Reihe neuer Technologien, Wartungsstrategien und Managementtechniken ermöglicht.

Immer mehr Fabriken setzen auf intelligente Technologien und investieren stark in KI-Lösungen. In den nächsten Jahren werden wahrscheinlich immer mehr Einrichtungen sowohl auf KI- als auch auf Internet of Things (IoT)-Technologien angewiesen sein, um die Leistung zu verbessern und die Standortwartung durchzuführen.

Diese drei Anwendungen der Industrie 4.0-Technologie zeigen die Auswirkungen von KI und IoT auf die Fertigung – und wie sich der Sektor in naher Zukunft voraussichtlich verändern wird.

1. Verbesserte Standortüberwachung mit IoT

Eine Flotte von IoT-Sensoren kann verwendet werden, um eine Einrichtung zu überwachen und Vorgesetzten Echtzeit-Einblicke in den Warenfluss, die Maschinenleistung und die Arbeitsabläufe vor Ort zu geben.

Beispielsweise können Signale von an Paletten angebrachten RFID-Tags von IoT-Sensoren verfolgt werden, die in einer Fabrik installiert sind. Dies könnte Managern ein Echtzeitbild davon liefern, wie sich die Waren auf dem Boden bewegen, und ihnen möglicherweise dabei helfen, Probleme zu identifizieren, die Engpässe verursachen könnten.

In ähnlicher Weise können mit dem Internet verbundene Kameras und Maschinenüberwachungslösungen die Fernüberwachung einer Fabrik ermöglichen, sodass Vorgesetzte den Boden überwachen können, selbst wenn sie nicht vor Ort sein können.

2. Intelligentes Fabrikmanagement

IoT-Geräte können auch eine Vielzahl anderer Smart-Factory-Lösungen ermöglichen. Bei der Verarbeitung mit KI-Analysen können Daten, die von einer Fabrik-IoT-Flotte gesammelt wurden, über eine zentrale App detaillierte Einblicke in die Leistung von Fabrikmaschinen geben. Dies hilft Managern, ihre Nutzung zu optimieren und Ausfallzeiten zu vermeiden.

Eine der häufigsten Anwendungen der industriellen IoT-Technologie und KI ist die vorausschauende Wartung. Fabrikmanager installieren IoT-Sensoren, die verschiedene Indikatoren für Maschinenleistung und -zustand überwachen – wie Temperatur, Ölfassdruck, Vibration und Maschinenzeitsteuerung.

Informationen von diesen Sensoren werden in ein Analysemodul oder eine Big-Data-Analyseplattform eingespeist. Nach der Ermittlung der Basisleistung kann ein Analysetool alles Ungewöhnliche erkennen, das auf ein beschädigtes Teil oder eine falsch konfigurierte Maschine hindeuten könnte.

Wenn eine Maschine den normalen Leistungsbereich verlässt, kann das System automatisch das Wartungsteam der Fabrik benachrichtigen. Auf diese Weise können sie den Betrieb nach Bedarf herunterfahren oder Probleme erkennen, bevor sie später zu ernsthafteren Problemen wie Schäden oder Ausfällen führen.

Infolgedessen können Manager bei der Wartung proaktiver vorgehen als bei einem präventiven Ansatz, der auf regelmäßigen Wartungsprüfungen in festgelegten Intervallen beruht. Diese Proaktivität kann eine Fabrik effizienter machen, indem Ausfallzeiten verhindert und der Maschinenzustand verbessert werden.

In Kombination mit regelmäßigen Wartungsprüfungen kann dieser Ansatz auch Fabrikbesitzer im Vergleich zur vorbeugenden Wartung 8 % bis 12 % der Wartungskosten und im Vergleich zur reaktiven Wartung bis zu 40 % einsparen.

Vorausschauende Wartung kann es Managern auch ermöglichen, die Maschinenleistung im Laufe der Zeit zu verbessern. Ausreichende Daten zur Betriebsleistung können Zusammenhänge zwischen Dingen wie Maschineneffizienz und -timing oder Temperatur aufdecken.

In einigen Fällen kann eine KI-Verwaltungslösung möglicherweise einige Aufgaben vollständig automatisieren. Eine fortschrittliche vorausschauende Wartungslösung könnte eine Maschine mit ungewöhnlicher Leistung automatisch abschalten und so möglicherweise Schäden oder Ausfälle verhindern.

3. Intelligente Robotik

KI und IoT haben auch eine neue Reihe von Robotern ermöglicht, die in der Lage sind, komplexe Aufgaben auszuführen und mit menschlichen Arbeitern mit minimalem Input von außen zusammenzuarbeiten. Beispielsweise können autonome mobile Roboter, wie sie der E-Commerce-Riese Amazon in seinen Lagern verwendet, automatisch durch eine Lageretage navigieren, gelagerte Komponenten oder Materialien kommissionieren und sie bei Bedarf an Arbeitsstationen liefern.

Diese Roboter bieten die typischen Vorteile, die Robotik ohne KI bietet – wie konsistente und genaue Leistung. Sie bieten auch zusätzliche Vorteile, wie z. B. einen geringeren Bedarf an menschlicher Führung. Sie verwenden KI-Technologie namens Machine Vision, die es dem Roboter ermöglicht, visuelle Informationen aufzuschlüsseln, die von einer nach vorne gerichteten Kamera aufgezeichnet wurden. Dies ermöglicht es ihm, Hindernisse und befahrbare Bodenfläche zu identifizieren.

Andere Roboter, die als kollaborative Robotik bezeichnet werden, verwenden KI, um nahe am Menschen zu arbeiten. Zusätzlich zu ihrer KI verfügen diese Roboter auch über praktische Sicherheitsfunktionen wie Kraftbegrenzer und gepolsterte Kanten, die das Verletzungsrisiko für Arbeiter verringern.

Diese autonomen Roboter und Cobots können typischerweise auf die gleiche Weise wie andere IoT-Lösungen überwacht werden. Im Laufe der Zeit können die Bewegungsmuster dieser Roboter den Vorgesetzten zusätzliche Einblicke in die Arbeitsabläufe in der Fabrik geben.

Wie Hersteller KI- und IoT-Technologie gemeinsam nutzen

Mit der richtigen Kombination aus KI und IoT können Fabrikmanager eine breite Palette neuer Smart-Factory-Management-Technologien einsetzen – einschließlich vorausschauender Wartung, Fernüberwachung und intelligenter Robotik.

Zusammen können diese Anwendungen die Fabrikeffizienz verbessern und größere Ausgaben wie Wartung und Maschinenstillstand reduzieren. Hersteller täten gut daran, KI und IoT einzusetzen, um ihre Prozesse zu rationalisieren und auf der Welle der Zukunft zu reiten. Dies kann dazu beitragen, den Erfolg sicherzustellen und die Gewinne zu steigern.