Top 10 Fertigungsinnovationen, die das Branchenwachstum antreiben

Innovation ist ein wesentlicher Bestandteil für wirtschaftliches Wachstum und Erfolg. Innovationen in der Fertigung bewegen die Branche voran, machen sie produktiver, effizienter und steigern die Qualität. Durch Innovation können Hersteller einen Wettbewerbsvorteil erlangen, Kundenanforderungen erfüllen und Branchenherausforderungen meistern. Daher ist es entscheidend, dass Hersteller Wandel, Innovation, Risikobereitschaft und „Soft Skills“ wie Kreativität fördern.

Analytics

Daten sind in einer postpandemischen und zunehmend disruptiven Umgebung (Lieferengpässe, Brexit, Lieferkettenkomplexitäten) vermutlich das wertvollste Werkzeug im Arsenal eines modernen Herstellers.

Immer mehr Hersteller wenden Daten und Analysen auf ihre Betriebsabläufe und Prozesse an, um Lieferketten zu optimieren, Prognosen zu verbessern, Angebote zu entwickeln und Maschinenauslastung sowie -zuverlässigkeit zu überwachen.

Hersteller, die bereits eine datengetriebene, analytische Strategie verfolgen, können die disruptive Welle reiten, indem sie Echtzeit- und historische Daten nutzen, um zukünftige Ergebnisse vorherzusagen und potenzielle Probleme zu identifizieren. Dies führt letztlich zu einem proaktiven statt reaktiven Ansatz.

„Indem man Daten an jeder Gelegenheit sammelt und Arbeitsabläufe untersucht, können Ineffizienzpunkte schnell identifiziert und die eigentlichen Probleme aufgedeckt werden. Eine datengetriebene Strategie fördert den Blick unter die Haube des Unternehmens, um im Detail zu bewerten, wo Zeit und Geld verschwendet werden und wo Schwachstellen ein Sicherheitsrisiko darstellen.“ – Francois Zimmermann, EMEA Field CTO, Tableau Software

Robotik

Integrierbar, anpassungsfähig, mobil, effizient, produktiv, sicher, qualitativ hochwertig und agil – klingen diese Wörter wie Musik in Ihren Ohren? Das sind nur einige der Vorteile, die Hersteller durch den Einsatz von Robotertechnologie erzielen können.

Der erste industrielle Roboter-Prototyp wurde 1959 in einem General Motors Druckgusswerk installiert – der Unimate #001, entwickelt von George Devol. Seit seiner ersten Erfindung wurde eine Vielzahl von Robotiklösungen für Fertigungsprozesse entwickelt, von eigenständigen über kollaborative Roboter bis hin zu fahrerlosen Transportsystemen (AGVs) und Exoskeletten, die Herstellern überlegene Wahrnehmung, Integrierbarkeit, Anpassungsfähigkeit und Mobilität bieten.

„Fortschrittliche Robotik wird Flexibilität in automatisierte Prozesse bringen und die Automatisierung ermöglichen, was zuvor nicht automatisiert werden konnte – und damit die Massenindividualisierung von Produkten eröffnen.“ – Sebastian Elmgren, Portfolio Manager für Smart Manufacturing bei Ericsson.

Additive Fertigung (3D-Druck)

Additive Fertigung (3D-Druck) ist eine Technologie, die nicht unterschätzt werden sollte. Sie wird in der Branche oft als Schlagwort wahrgenommen, „aber wenn man analysiert, wo additive Fertigung heute tatsächlich eingesetzt wird, wird klarer, wo die Technologie ihre Stärken ausspielt“ – Andreas Langfeld, President EMEA, Stratasys.

Da sich Unternehmen von großen Lagerbeständen entfernen und sich stärker auf Individualisierung und lokalisierte Lieferketten konzentrieren, wächst die Attraktivität der additiven Fertigung durch ihre Flexibilität, Kosteneinsparungen und Effizienzgewinne stetig.

Künstliche Intelligenz (KI)

Als fest verankerter Baustein der Industrie-4.0-Adoption ist künstliche Intelligenz (KI) ein häufiger Treiber vieler Innovationen im Fertigungsbereich, einschließlich Robotik, vorausschauender Wartung, digitaler Zwillinge und Bestandsmanagement.

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

Cloud Computing

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

Ob die Daten in einer öffentlichen oder privaten Cloud gespeichert sind – Cloud Computing kann viel schneller skaliert werden als menschliche oder kapitalintensive Infrastruktur.

Konnektivität

5G war in den letzten Monaten zweifellos ein heißes Thema; der Umfang und der Wandel von 4G zu 5G waren beispiellos und signifikant. „Der Sprung von 4G zu 5G ist wie der Vergleich einer kurvigen einspurigen Landstraße 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, gesteigerter Produktivität, durchgängiger Datentransparenz und der Fähigkeit, andere fortschrittliche Technologien zu übernehmen.

Intelligente Sensoren

Produktivitätsgewinne mit intelligenten Sensoren freisetzen. Die Entwicklung smarter Sensoren gibt Herstellern die Möglichkeit, von Konnektivität und Datenerfassung zu profitieren. Durch den Einsatz dieser Sensoren an Fabrikmaschinen können diese in intelligente Geräte verwandelt werden, die mit intelligenten Netzwerken entlang der gesamten Wertschöpfungskette verbunden sind.

Intelligente Sensoren ermöglichen Herstellern die Überwachung, Steuerung und Verbesserung von Betriebsabläufen; die Vorhersage von Maschinenausfällen und das Auslösen von Wartungsprotokollen, die automatische Protokollierung von Daten und die Beschleunigung des Informationsflusses mit Echtzeitinformationen.

Smart MES

Eine Lösung jenseits traditioneller MES-Funktionen: Smarte Manufacturing Execution Systems (MES) ermöglichen schlanke Fertigungsfähigkeiten, indem sie Industrial-IoT-Einblicke und -Intelligenz nutzen. Smart MES vereint mehrere Innovationen in einem „Schwarmintellekt“, um einen reichen Datensatz zu erhalten, der die Produktion von Rohmaterialien bis zu Fertigprodukten verfolgt und dokumentiert.

Durch die Integration von Smart MES mit einem ERP-System können Hersteller eine Single Source of Truth im gesamten Unternehmen schaffen. „[Smart MES] hilft Herstellern, ihr Geschäft und ihre Abläufe durch Datenintegration, maschinelles Lernen und vorausschauende Analysen zu transformieren“ – Joe Gerstl, Director of Product Management, GE Digital.

Augmented Reality (AR)

Augmented Reality (AR) – von der Science-Fiction zur Realität. Das Konzept wurde 1957 vom Kameramann Morton Heilig erstmals verwirklicht. Ein wirklich funktionierendes AR-System wurde jedoch erst 1992 im USAF Armstrong Research Lab erreicht.

Heute nutzen Hersteller AR in ihren Abläufen, um Produkte im Design zum Leben zu erwecken, Effizienz zu steigern, Komplexitäten zu vereinfachen, Fehlerbehebung durch visuelle Arbeitsabläufe und Schulung.

Digitale Zwillinge

Ein Schlüsselkomponente einer Smart Factory: Digitale Zwillinge ermöglichen es Herstellern, die Attribute einer physischen Anlage in einer virtuellen Umgebung abzubilden. Hersteller nutzen diese Innovation, um Simulationen zu maximieren und ihre Produktion und Prozesse zu optimieren.

„Digitale Zwillinge bieten ein virtuelles Closed-Loop-System, in dem Hersteller so viel wie möglich simulieren können, sodass der Eintritt in die physische Umgebung so weit wie möglich entriskt ist.“ – Simon Keogh, General Manager, Factory Automation bei Siemens Digital Industries.