Wie Industrie 4.0 Ihr Fertigungsgeschäft transformiert – Was Sie bereits wissen

Dies ist ein Originalartikel von Aaron Fox, Präsident von Oregon MEP.

Wenn die industrielle Fertigung ein Buzzword des Jahrzehnts hätte, wäre es "Industrie 4.0". Das Konzept ist allgegenwärtig, doch schwer zu definieren, besonders für kleine und mittlere Hersteller (KMU). Schließlich sehen Fähigkeiten, Bedürfnisse und Budgets von KMU ganz anders aus als bei den großen Unternehmen, die oft die neuesten Innovationen und Trends vorantreiben. Dennoch ist Industrie 4.0 so durchdringend, dass viele kleinere Hersteller mehr über die Technologien wissen, als sie denken. Im Folgenden definieren wir Industrie 4.0 und erkunden Wege, wie KMU sie bereits implementieren.

Was ist Industrie 4.0?

Bisher gab es vier große technologische Trends in den letzten paar hundert Jahren, die Industrie und Fertigung revolutionierten. Der erste war die Kombination aus Mechanisierung mit Dampf- und Wasserkraft. Der zweite vereinte Massenproduktion und Elektrizität. Der dritte war der Aufstieg elektronischer und informationstechnischer (IT) Systeme und mit ihnen die Automatisierung.

Wir befinden uns nun mitten in der vierten Entwicklungsära, genannt Industrie 4.0. Laut PwC Insights bezeichnet Industrie 4.0 "die vierte industrielle Revolution, die Maschinen, Menschen und physische Assets in ein integriertes digitales Ökosystem verbindet, das nahtlos Daten generiert, analysiert und kommuniziert und manchmal basierend auf diesen Daten handelt, ohne menschliches Eingreifen."

So kompliziert diese Definition klingen mag, Industrie 4.0 ist sowohl häufiger als auch einfacher zu implementieren, als Sie denken.

Wie KMU bereits über Industrie 4.0 nachdenken

Viele technologische Komponenten von Industrie 4.0 sind bereits vorhanden, weshalb diese Revolution darin besteht, Maschinen, Prozesse und Produkte zusammenzubringen. Tatsächlich haben viele kleinere Hersteller bereits begonnen, Industrie-4.0-Lösungen zu implementieren, darunter:

• Robotik/Flexible Automatisierung: Roboter sind ein wichtiger Bestandteil flexibler Automatisierung und haben viele Anwendungen in der industriellen Fertigung, vom Schweißen und Plasmaschneiden bis zur Montage und Endbearbeitung. Roboter bieten auch vielen Herstellern potenzielle Vorteile aller Größen. Richtig implementiert führen sie zu besserer Qualitätskontrolle, sichererem Arbeitsumfeld, reduzierten Engpässen, gesteigerter Produktion, verbesserter Arbeitszufriedenheit und mehr.
• Smart Manufacturing: Smart Manufacturing lässt sich definieren als "die Konvergenz von Operating Technologies (OT) und Information Technologies (IT), die in Echtzeit integriert zusammenarbeiten." KMU setzen Smart Manufacturing immer dann ein, wenn sie CAD-Software zur Projektgestaltung nutzen oder Maschinen per Tablet fernüberwachen.
• Bestands- und Ausrüstungsverfolgung: Radiofrequenzidentifikation (RFID) identifiziert und verfolgt Tags automatisch mittels elektromagnetischer Felder. RFID-Chips wurden für alles eingesetzt, von Tierverfolgung bis Mauterhebung. Jüngste Designfortschritte haben ihre Haltbarkeit so weit erhöht, dass sie für Fertigungsanwendungen nutzbar sind. Viele KMU nutzen RFID-Chips bereits zur Bestandsverwaltung, reduzieren ungeplante Ausfallzeiten und steigern die Asset-Auslastung.

Einfache Wege, mit Industrie 4.0 zu starten

Die ganze Idee von Industrie 4.0 ist, Menschen, Prozesse und Technologie nahtlos zu kombinieren, daher ist es wichtig, sie in einem Tempo zu integrieren, das Ihre Mitarbeiter nicht überfordert. Führen Sie zunächst eine Reifegradbewertung durch, die Chancen für einfache, erschwingliche und effektive Industrie-4.0-Technologien identifiziert. Priorisieren Sie diese dann basierend auf Geschäftsbedarf und Kosten, damit Sie nicht zu viele neue Initiativen gleichzeitig starten. Ihr lokales MEP Center kann Sie dabei unterstützen.

Ein Beispiel für den Einstieg könnte das Installieren von Sensoren an Ihren CNC-Maschinen sein, um Datenerfassung zu beginnen. Ein anderes: Drohnen zur Datenerfassung in verschiedenen Projektphasen einsetzen und diese Daten für Modelle, Tools, automatische Reports, Inspektionen und Analysen nutzen, um Entscheidungsfindung und Effizienz zu verbessern. Ein drittes: Additive Fertigung (umgangssprachlich 3D-Druck) für Rapid Prototyping oder Kleinserienteile nutzen, um Entwicklung zu beschleunigen.

Als Faustregel: Die am einfachsten zu implementierenden Industrie-4.0-Prozesse basieren auf Technologien, die schon länger existieren, was Kosten senkt und Eintrittsbarrieren reduziert. Beispielsweise wäre es teuer gewesen, frühe RFID-Chip-Iterationen für Fertigungsanwendungen zu nutzen, bevor neue Designs Haltbarkeit verbesserten und Kosten senkten. Ebenso dauerte es Jahre, bis 3D-Drucker und additive Fertigung für KMU und Einzelpersonen zugänglich wurden.

Auch wenn Sie es zunächst nicht glauben: Ihre Fertigungsstätte nutzt wahrscheinlich mehr Industrie-4.0-Technologien, als Sie denken. Diese Systeme bilden ein starkes Fundament, während Sie weiter neue Prozesse integrieren und Industrie 4.0 das Gesicht der Fertigung weiter verändert.

Suchen Sie Orientierung zu Industrie 4.0, Robotik/flexibler Automatisierung, Smart Manufacturing und verwandten Technologien? Kontaktieren Sie IMEC oder Ihr lokales MEP Center.

Um Herstellern in Illinois Produktivitäts- und Wettbewerbssteigerungen zu ermöglichen, startete IMEC das Illinois Manufacturing Innovation Voucher-Programm. Dieses Programm wird zu einer Gesamtinvestition von 2,5 Millionen US-Dollar in F&E und Technologieeinführung für kleine und mittlere Hersteller führen.

Mehr zum Programm: https://www.imec.org/innovation.