Das industrielle Internet der Dinge:Ein Segen für kleine und mittlere Hersteller – Teil 2

Alain Louchez von Georgia Tech

Nichts Neues, aber dennoch hervorzuheben:Kleinere Hersteller sind ein wesentlicher und dynamischer Bestandteil der US-amerikanischen Fertigungsindustrie. Der Teil 1 des Artikels bestand gestern aus Smart Manufacturing, Digital Manufacturing, Digital Transformation usw., die Fortsetzung des Artikels befindet sich weiter unten.

Digitale Transformation bei SMMs noch im Anfangsstadium

Sehr bezeichnend, ein Weißbuch vom März 2017 des Weltwirtschaftsforums on Technology and Innovation for the Future of Production:Accelerating Value Creation zitiert eine aktuelle Studie mit 4.500 deutschen KMU, die "herausstellte, dass weniger als 20 % von Industrie 4.0 gehört haben und noch viel weniger Schritte zur Umsetzung unternommen haben", sagen Mary Bunzel und Alain Louchez.

Es ist schon eine Erkenntnis, wenn man bedenkt, dass das Konzept der Industrie 4.0 in Deutschland geboren wurde! Das Weißbuch des Weltwirtschaftsforums fügt ominös hinzu:„Dies unterstreicht die Herausforderung, vor der viele Länder stehen werden, wenn es darum geht, ihren kleinen und mittleren Herstellern zu helfen, den Wert der Technologien zu ernten.“

Eine Pressemitteilung des Weißen Hauses aus dem Jahr 2015 enthält die gleiche Beobachtung:„Aufgrund der einzigartigen Hindernisse, mit denen sie konfrontiert sind, hinken kleine Hersteller oft ihren größeren Konkurrenten bei der Einführung wichtiger neuer Technologien hinterher. Eine kürzlich durchgeführte Umfrage ergab beispielsweise, dass weniger als 60 % der kleinen Hersteller in irgendeiner Weise mit dem 3D-Druck experimentierten, einer potenziell transformativen Technologie, die aufgrund ihrer Flexibilität besonders für kleine Unternehmen von Vorteil ist. Im Gegensatz dazu nutzten über 75 % der großen Unternehmen die Technologie.“

KMU können jedoch viel gewinnen, wenn sie IIoT-Technologien nutzen, um Kosteneinsparungen und neue Einnahmequellen zu erzielen.

SMMs sind in der Regel hochspezialisiert und bieten Fähigkeiten, die sich größere Hersteller nicht leisten können. Tiefes Domänenwissen ist der Schlüssel zur Entwicklung analytischer Algorithmen, die für die Rechenleistung am Edge erforderlich sind, Spezifikationen für digitale Zwillinge und künstliche Intelligenz – nur einige Elemente der Technologien des Industrial Internet of Things.

Diese Domänenexpertise in Kombination mit natürlicher Agilität, die sich aus agileren Unternehmensstrukturen ergibt, schafft durch die Nutzung von IoT-basierten Tools eine fruchtbare Inkubation für wirklich disruptive Marktchancen.

So entschloss sich ein Kesselbauergeselle, der 30 Jahre lang die Dampfversorgung der Produktionsanlagen eines Lebensmittelbetriebes aufrechterhalten hatte, in den Ruhestand zu gehen. Aber wie so viele erfahrene Fachleute versuchte er, sein umfassendes Wissen über die Wissenschaft der Hydraulik zu teilen und an den Best Practices der Branche beteiligt zu bleiben. In Zusammenarbeit mit einem Lieferpartner, mit dem er in der Vergangenheit zusammengearbeitet hatte, arbeitete er mit Datenwissenschaftlern des Partnerunternehmens zusammen, um Betriebsmodelle für Dampfeinspeisungen, Hydraulik und Kesselbedingungen in mathematische Algorithmen zu integrieren, die das Unternehmen in seine IoT-Plattform für die Industrie einbaute.

Mit dem über 30 Jahre erworbenen Wissen über variable Bedingungen, die die Dampfleistung beeinflussen, konnte er dem Partner bei der Entwicklung von Zustandsmodellen der Leistung helfen, die Teil einer Analyseplattform wurden, die durch Abonnement für jedes Unternehmen verfügbar wurde, das das Fachwissen benötigte.

Im Juni 2017 MForesight :Die Alliance for Manufacturing Foresight (ein nationales Konsortium, das 2015 gegründet wurde, um koordinierte Beiträge des Privatsektors zu nationalen Forschungs- und Entwicklungsprioritäten im Bereich fortschrittlicher Fertigungstechnologien bereitzustellen) veröffentlichte einen Bericht über die Sicherstellung der amerikanischen Führungsrolle in der Fertigung durch Lieferketten der nächsten Generation. Sie argumentieren, dass für US-Hersteller „die Wiedererlangung eines Wettbewerbsvorteils einen anderen Ansatz für das Lieferantenmanagement erfordert, bei dem die gesamte Lieferkette so gesteuert wird, dass der Wert maximiert wird.“

Infolgedessen müssen „große und kleine Privatunternehmen ihre Ansätze für das Lieferkettenmanagement anhand der bewährten Tools und Best Practices überdenken und die Grundlage für die vollständige Umsetzung der Lieferketten der nächsten Generation legen.“

Der MForesight-Bericht betont, dass nicht nur US-Lieferanten für die allgemeine Gesundheit der inländischen Produktion besonders wichtig sind, da 80 % der Bruttoproduktion inländischer Inhalt sind, sondern auch, dass die Rolle kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) in Lieferketten „kritisch“ ist zum Produktionserfolg.“

Welcher Weg für die SMMs?

Was die SMMs angeht, die den digitalen Wechsel noch nicht ausgelöst haben, ist es von größter Bedeutung, dass sie verstehen, dass sie auf zwei Ebenen vom IIoT profitieren können:

1. Direkt:fortschrittliche Fertigungstechnologien sollten die Entwicklung effizienter und flexibler Abläufe erleichtern, die zu erheblichen Produktivitätssteigerungen führen.
2. Indirekt als Teil einer breiten Lieferkette:"Nachdem ein kleiner Lieferant eine große Bestellung oder einen Auftrag von einem größeren Unternehmen erhält, steigt der Umsatz des kleinen Unternehmens um 250 % und es schafft in nur zwei Jahren etwa 150 % mehr Arbeitsplätze oder drei Jahre“ (SBA Webseite). In diesem Fall müssen die Systeme der SMMs nahtlos mit denen der großen Unternehmen ineinandergreifen. Aller Wahrscheinlichkeit nach müssen sie den gleichen (vermutlich hohen) Grad an Automatisierung und Integration nachweisen, um ihre Einfügung in ein größeres Ganzes zu erleichtern.

Im letzteren Fall müssen sie vor allem zeigen, dass sie „vertrauenswürdig“ sind, d. Solche vom National Institute of Standards and Technology (NIST) vorgeschlagenen Fähigkeiten in seinem Framework for Cyber-Physical Systems (Release 1.0, herausgegeben im Mai 2016 und aktualisiert im Juni 2017) sind Cybersicherheit, Datenschutz, Sicherheit, Zuverlässigkeit und Belastbarkeit.

Zweifellos liegen viele Herausforderungen bei der Nutzung von IIoT-Technologien durch SMMs auf dem Weg, die jedoch gemeistert werden können. Empfehlungen zur Implementierung von Fähigkeits-Upgrades bilden den Kern des kürzlich eingeführten Smart Manufacturing Leadership Act und sind in den oben genannten Supply Chain Innovation- und MForesight-Berichten enthalten; Einige von ihnen konzentrierten sich auf etablierte Programme wie die Manufacturing Extension Partnership (MEP) und Manufacturing USA .

Darüber hinaus kann der Einsatz kostengünstiger Tools wie Modellierung, Emulation, Simulation oder neuartiger Ansätze wie Gamification den Übergang zu einer IIoT-basierten Produktionsumgebung erleichtern.

Die Autoren dieses Blogs sind Mary Bunzel, Director, Manufacturing and Industrial, Industrial Sales &Marketing Group, Intel Corporation und Alain Louchez, Managing Director des Georgia Tech Center for the Development and Application of Internet of Things Technologies (CDAIT) .

Die in diesem Artikel geäußerten Ansichten sind ausschließlich die eigenen Ansichten der Autoren und repräsentieren nicht unbedingt die Ansichten der Intel Corporation, des Georgia Institute of Technology („Georgia Tech“), der Georgia Tech CDAIT-Mitglieder, des University System of (US State of) Georgia oder der (US-)Bundesstaat Georgia.