Top 10 Innovationen in der Fertigung

Manufacturing Global listet seine Top 10 Innovationen im Fertigungsprozess über die Jahrzehnte auf

Innovation - eine Schlüsselkomponente für wirtschaftliches Wachstum und Erfolg. Innovationen in der Fertigung bringen die Industrie voran, um produktiver und effizienter zu werden und die Qualität zu steigern. Durch Innovationen können sich Hersteller einen Wettbewerbsvorteil verschaffen, Kundenanforderungen erfüllen und Herausforderungen der Branche meistern. Vor diesem Hintergrund ist es für Hersteller von entscheidender Bedeutung, Veränderungen, Innovation, Risikobereitschaft und „Soft Skills“ wie Kreativität zu fördern.

In dieser Top 10 betrachten wir einige der Innovationen, die im Laufe der Jahrzehnte in Herstellungsprozessen gemacht wurden.

Analytics

Daten, das wahrscheinlich wertvollste Werkzeug im Arsenal eines modernen Herstellers in einem postpandemischen und zunehmend disruptiven Umfeld (Engpässe, BREXIT und Komplexität der Lieferkette).

Immer mehr Hersteller wenden Daten und Analysen auf ihre Abläufe und Prozesse an, um Lieferketten zu optimieren, Prognosen zu verbessern, Angebote zu entwickeln und die Nutzung und Zuverlässigkeit von Maschinen zu überwachen.

Diejenigen, die bereits eine datenorientierte, analytische Strategie verfolgen, können auf der disruptiven Welle reiten, indem sie Echtzeit- und historische Daten nutzen, um zukünftige Ergebnisse vorherzusagen und potenzielle Probleme zu identifizieren, was letztendlich zu einem proaktiven Ansatz im Vergleich zu einem reaktiven führt.

„Durch das Sammeln von Daten bei jeder Gelegenheit und das Untersuchen von Arbeitsabläufen können Schwachstellen schnell identifiziert und die wahren Probleme aufgedeckt werden. Eine Data-First-Strategie fördert den Blick unter die Motorhaube des Unternehmens, um detailliert zu beurteilen, wo Zeit und Geld verschwendet werden und wo Schwachstellen ein Sicherheitsrisiko darstellen könnten“ – Francois Zimmermann EMEA Field CTO, Tableau Software

Robotik

Integrierbar, anpassungsfähig, mobil, effizient, produktiv, sicher, Qualität und Agilität. Klingen diese Worte wie Musik in Ihren Ohren? Nun, dies sind nur einige der Vorteile, die Hersteller durch den Einsatz von Robotertechnologie erzielen können.

Der erste Industrieroboter-Prototyp wurde 1959 in einer Druckgussanlage von General Motors installiert – der Unimate #001, der von George Devol entwickelt wurde. Seit seiner ersten Kreation wurde eine Fülle von Robotern für den Fertigungsprozess entwickelt, die von eigenständigen bis hin zu kollaborativen, autonom geführten Fahrzeugen (AGVs) und Exoskeletten reichen und Herstellern eine überlegene Wahrnehmung, Integrierbarkeit, Anpassungsfähigkeit und Mobilität bieten.

"Fortgeschrittene Robotik wird Flexibilität in automatisierte Prozesse bringen und es ermöglichen, das zu automatisieren, was vorher nicht automatisiert werden konnte, und damit die Massenanpassung von Produkten ermöglichen" -  Sebastian Elmgren, Portfoliomanager für Smart Manufacturing bei Ericsson.  

Additive Fertigung (3D-Druck)

Additive Fertigung (3D-Druck), eine nicht zu unterschätzende Technologie. Additive Fertigung kann in der Branche oft als Schlagwort wahrgenommen werden, „aber wenn wir analysieren, wo additive Fertigung heute eingesetzt wird, wird klarer, wo die Technologie spielt“ – Andreas Langfeld, Präsident EMEA, Stratasys.

Da sich Unternehmen von der Bevorratung großer Mengen an Lagerbeständen hin zu kundenspezifischen Anpassungen und lokalisierten Lieferketten verlagern, werden die Vorteile der additiven Fertigung durch Flexibilität, Kosteneinsparungen und Effizienz für Hersteller immer attraktiver.

Künstliche Intelligenz (KI)

Künstliche Intelligenz (KI) ist fest in den Baustein der Einführung von Industrie 4.0 einzementiert und eine häufige treibende Kraft vieler Innovationen im Fertigungsbereich, darunter Robotik, vorausschauende Wartung, digitale Zwillinge und Bestandsverwaltung.

Das Konzept der KI selbst geht auf 1951 zurück; Christopher Strachey entwickelte die früheste erfolgreiche Anwendung der Technologie, die auf dem Computer Ferranti Mark I lief.

Cloud-Computing

Verabschieden Sie sich von Datensilos! Für den modernen Hersteller ist Cloud Computing ein unverzichtbares Werkzeug, um eine transparente Kommunikation zwischen Mitarbeitern, Stakeholdern und Maschinen zu erreichen. Cloud Computing bietet Herstellern eine agile, flexible, integrierbare und sichere Möglichkeit, ihre Fabrikdaten zu teilen, zu kommunizieren und zu verwalten.

Unabhängig davon, ob die Daten in einer öffentlichen oder privaten Cloud gespeichert sind, kann Cloud Computing auch viel schneller nach oben oder unten skaliert werden als Personal- oder Kapitalinfrastruktur.

Konnektivität

5G war in den letzten Monaten sicherlich ein heißes Thema; Das Ausmaß und die Verschiebung von 4G zu 5G waren beispiellos und bedeutsam. „Der Sprung von 4G zu 5G ist wie der Vergleich einer kurvenreichen, einspurigen A-Straße in der englischen Landschaft mit einer mehrspurigen deutschen Autobahn“ – Steve Foxley, CEO, AMRC.

Durch die Einführung von 5G profitieren Hersteller von verbesserter Konnektivität, niedriger Latenz, hoher Zuverlässigkeit, verbesserter Produktivität, durchgängiger Rückverfolgbarkeit von Daten und der Möglichkeit, andere fortschrittliche Technologien zu übernehmen.

Intelligente Sensoren

Erschließen Sie Produktivitätssteigerungen mit intelligenten Sensoren. Die Entwicklung intelligenter Sensoren hat Herstellern die Möglichkeit gegeben, von Konnektivität und Datenerfassung zu profitieren. Durch die Anwendung dieser Sensoren auf Fabrikmaschinen können Hersteller sie in intelligente Geräte verwandeln, die entlang der gesamten Wertschöpfungskette mit intelligenten Netzwerken verbunden sind.

Intelligente Sensoren ermöglichen es Herstellern, Abläufe zu überwachen, zu steuern und zu verbessern. Geräteausfälle vorhersagen und Wartungsprotokolle auslösen, Daten automatisch protokollieren und die Geschwindigkeit des Informationsflusses mit Echtzeitinformationen erhöhen.

Intelligentes MES

Eine Lösung, die über traditionelle MES-Funktionen hinausgeht; Smart Manufacturing Execution Systems (MES) ermöglichen Lean-Manufacturing-Funktionen, indem sie Erkenntnisse und Informationen aus dem Industrial IoT nutzen. Smart MES kombiniert mehrere Innovationen in einem Hivemind, um einen reichhaltigen Datensatz zu erhalten, um die Produktion von Rohstoffen bis hin zu fertigen Waren zu verfolgen und zu dokumentieren.

Durch die Integration von Smart MES in ein ERP-System erhalten Hersteller eine einzige Informationsquelle im gesamten Unternehmen. „[Smart MES] hilft Herstellern, ihr Geschäft und ihre Abläufe durch Datenintegration, maschinelles Lernen und prädiktive Analysen zu transformieren“ – Joe Gerstl, Director of Product Management, GE Digital.

Erweiterte Realität (AR)

Augmented Reality (AR) von Science-Fiction zur Realität, das Konzept wurde erstmals 1957 von Kameramann Morton Heilig verwirklicht. Das erste richtig funktionierende AR-System wurde jedoch erst viel später im Jahr 1992 im USAF Armstrong Research Lab entwickelt.

Heutzutage verwenden Hersteller AR in ihren Betrieben, um Produkte im Design zum Leben zu erwecken, die Effizienz zu steigern, Komplexitäten zu vereinfachen, Fehler durch visuellen Workflow zu beheben und Schulungen durchzuführen.

Digitale Zwillinge

Als Schlüsselkomponente einer intelligenten Fabrik ermöglichen digitale Zwillinge Herstellern, die Attribute, die in einer physischen Anlage vorhanden sind, in einer virtuellen Umgebung zu überlagern. Hersteller nutzen diese Innovation, um die Simulation zu maximieren und ihre Produktion und Prozesse zu optimieren.

„Digitale Zwillinge bieten ein virtuelles Closed-Loop-System, mit dem Hersteller so viel wie möglich simulieren können, damit sie beim Eintritt in die physische Umgebung so weit wie möglich risikofrei sind“ – Simon Keogh, General Manager, Fabrikautomatisierung bei Siemens Digital Industries.