Industrie 4.0: Materialises Blaupause für die vernetzte Fabrik

Industrie 4.0 ist das aktuelle Schlagwort, das die Fertigung neu formt, doch sein wahrer Umfang bleibt oft unklar. Es geht weit über bloße Digitalisierung hinaus: Es geht darum, computergestützte Systeme in ein vollständig vernetztes, reaktionsfähiges Produktionsökosystem zu integrieren. Der Begriff entstand vor einem Jahrzehnt, als Fabriken begannen, digitale und robotische Technologien zu verschmelzen – und damit den Weg für intelligentere, agilere Fertigungsprozesse ebneten.

Unternehmen müssen sieben zentrale Transformationen nachweisen, um den Titel „Fabrik der Zukunft“ zu verdienen.

Im Kern ist Industrie 4.0 eine vernetzte Fabrik. Der Übergang von isolierten digitalen Tools zu einer vollständig vernetzten Umgebung ist eines der sieben Kriterien, die Agoria und Sirris für den „Factory of the Future“-Award vorgeben. Materialise erhielt diese Auszeichnung im Februar, nachdem das Unternehmen seine Vernetzungsfähigkeiten unter Beweis gestellt und alle sechs weiteren Anforderungen erfüllt hatte.

Der Wandel zur Industrie 4.0 beschleunigt sich branchenübergreifend. Als 3D-Druck-Spezialist agiert Materialise seit langem in digitalen Umgebungen. Doch um das volle Potenzial dieser Revolution zu erschließen, muss der 3D-Druck mit einem vernetzten Fabrik-Framework verschmolzen werden.

Von eigenständigen digitalen Systemen zur vernetzten Fabrik

3D-Druck wird oft als Newcomer in der Industrie 4.0 gesehen, doch die eigentliche Herausforderung liegt in seiner Einbettung in die industrielle Realität. Additive Fertigung (AM) begann als Nischenwerkzeug für Rapid Prototyping und Machbarkeitsstudien. Heute, da Kosten sinken und Expertise wächst, skalieren Unternehmen und weben AM in ihre Kernfertigungslinien ein.

Digitalisierung allein ermöglicht automatisiertes Design oder Berichtserstellung. Doch um das Versprechen der Industrie 4.0 – Mass Customization, dezentrale Fertigung und durchgängige Prozesskontrolle – einzulösen, müssen alle Produktionsstufen miteinander verknüpft und aufeinander abgestimmt sein.

Manuel Michiels, Market Innovation Manager bei Materialise, betont: „Um den vollen Wert von AM zu erfassen, müssen Sie es in Ihre industrielle Realität integrieren – AM mit Abrechnung, Bestellwesen und anderen Fertigungsmethoden verknüpfen.“

Materialise glänzt beim Aufbau einer vernetzten Fabrik durch einen dualen Fokus auf Produktivität und Konnektivität. Eine effiziente Fabrik maximiert beides und bleibt flexibel für sich wandelnde Bedürfnisse und Technologien. Wie Manuel erklärt: „Wir wissen, wie man AM plant, aufbaut und betreibt. Darüber hinaus liefern wir die passende Technologie, um Lösungen kosteneffizient zu machen und Skalierbarkeit zu gewährleisten.“

Co-Creation ist zentral für unseren Ansatz: Wir partnerschaftlich mit Unternehmen, um deren härteste Herausforderungen zu lösen und Branchenpraktiken nachhaltig zu verbessern. Jüngste Erfolge umfassen maßgefertigte Skischuhe, visionszentrierte Brillen und individuelle Hörgeräte.

Materialise kollaborierte mit der Sportmarke TAILORED FITS, um 3D-gedruckte, maßgeschneiderte Skischuhe zu pionieren.

Unser Ziel ist es, den 3D-Druck über eine eigenständige Technologie hinaus zu bewegen und ihn in vollständig integrierte Industrie-4.0-Systeme einzubetten – und damit disruptive Geschäftsmodelle zu ermöglichen.

Das „Internal Kitchen“-Projekt

Der Betrieb der eigenen Produktionsanlage hat riesige Mengen interner Daten und KI-Erkenntnisse generiert. Wir nutzen diese „interne Küche“, um Algorithmen zu verfeinern und Technologien zu entwickeln, die dem breiteren Markt dienen.

Konnektivität und Datengenerierung ermöglichen die Echtzeit-Qualifizierung von Bauteilen. Tritt ein Fehler auf, identifizieren wir die Quelle, stoppen die Maschine und sparen Material, Zeit und Geld. Läuft die Produktion reibungslos, bestätigen wir die Qualität über den gesamten Prozess.

Echtzeit-Feedback

Live-Monitoring ist in einer vernetzten Fabrik essenziell. Den Maschinenstatus jederzeit zu kennen, reduziert Stillstandszeiten und optimiert Workflows. AM-Anlagen stellen eine erhebliche Investition dar; die Erfassung von Ausfallzeiten, Baufehlern und anderen Metriken ist entscheidend für den optimalen Betrieb.

Materialise priorisiert Echtzeit-Feedback durch Software, die intuitive Portals und APIs bietet. Damit können AM-Fabriken nach außen kommunizieren – Kundeninteraktionen, Logistikplanung und globale Skalierbarkeit werden gestrafft.

Hyundai, ein weltweit renommierter Automobilhersteller, benötigte fehlerfreie Produktion, um hochwertige Fahrzeuge termingerecht zu liefern. Manuelle Planung und Reporting waren ineffizient. Nach der Einführung von Materialise Streamics – einem vernetzten Produktionsmanagementsystem, das Daten aus Vorbereitung, Produktion, Nachbearbeitung und Management in einer einzigen Datenbank konsolidiert – erreichte Hyundai eine Reduktion der Personaleinsatzstunden um 77 % und automatisierte umfassende Produktions-, Vertriebs-, Management- und Qualitätsberichte.

Streamics zentralisiert den täglichen AM-Betrieb.

Echte End-to-End-Digitalfertigung

Die vernetzte Fabrik spiegelt Materialises Kultur wider. Unsere Lösungen sind so konzipiert, dass sie sich nahtlos in neueste IT-Fortschritte integrieren – Cloud, Big Data, Analytics, KI und IoT – und den digitalen Faden bis hin zum 3D-Druck erweitern. Dies ebnet den Weg für einen echten End-to-End-Digitalfertigungsprozess.

Heutige Vorreiter sind jene, die 3D-Druck vollumfänglich annehmen und erkennen, dass ausgereifte Software messbare Gewinne in Produktivität und Konnektivität liefert. Materialise ist verpflichtet, Partner durch das sich wandelnde Industrie-4.0-Ökosystem zu führen.