Wie Smart Factories Herstellern helfen, COVID-19-Herausforderungen zu meistern

Stephen Edginton, VP Engineering & Product Development, Epicor Software, über die Bewältigung der COVID-19-Herausforderungen mit Hilfe von Smart Factories.

Sehr wenige Hersteller haben 2020 ohne erhebliche wirtschaftliche Störungen überstanden. Viele Fertigungsorganisationen standen vor erheblichen operativen Herausforderungen aufgrund der Auswirkungen von Covid-19, wobei einige die Produktion ganz einstellten als Reaktion auf Regierungsbeschränkungen oder sinkende Nachfrage.

Mehr als 40 % der britischen Hersteller sahen ihre Aufträge im vergangenen Jahr zurückgehen.

Doch Hersteller mit vollautomatisierten Produktionslinien haben besser abgeschnitten als die meisten. Der in Shanghai ansässige Stahlhersteller Baoshan Iron and Steel setzte beispielsweise den Betrieb rund um die Uhr fort durch den Einsatz intelligenter Technologien wie Fernwartung, Big Data und künstlicher Intelligenz (KI).

Indem sie die Grundsätze der Industrie 4.0 umarmen, können Hersteller Anpassungsfähigkeit und Resilienz in ihren Geschäftsrahmen einweben – und es ist nie zu spät, damit zu beginnen.

Was macht eine Smart Factory aus?

Historisch gesehen waren viele Hersteller nachlässig in der Einführung smarter Technologien, aber diese vorsichtige Haltung hat einen Widerstand gegen Veränderungen geschaffen, der langfristig Produktivitätsgewinne schadet.

Die Kosten smarter Technologien mögen prohibitiv erschienen sein, aber jetzt sind sie eine entscheidende Investition, um potenzielle zukünftige Umwälzungen oder Krisen wie Covid-19 zu bewältigen. Während menschliche Arbeiter für Fehlerbehebung und Überwachung notwendig sind, ermöglichen Smart Factories im Wesentlichen autonome Produktion, was ihnen erlaubt, weitreichende Störungen zu überstehen.

Epicor definiert eine Smart Factory als ein „vollständig vernetztes und flexibles System – eines, das einen konstanten Datenstrom aus vernetzten Betriebs- und Produktionssystemen nutzen kann, um zu lernen und sich neuen Anforderungen anzupassen“. Das bedeutet einen Wandel von vielen kompartimentierten automatisierten Prozessen zu einem vollständig integrierten Prozess.

Die Aggregation und Analyse von Daten liefert den Treibstoff für die nächste industrielle Revolution, in der Smart Factories der Schlüssel sind. Wenn alles quantifizierbar ist, können Hersteller Echtzeit-Einblicke in Shopfloor-Prozesse gewinnen, was wiederum zu Verbesserungen groß und klein führen kann, einschließlich:

• Qualitätskontrolle: Der Einsatz von Automatisierung, um einige menschliche Elemente der Produktion zu entfernen, kann Qualität, Effizienz und Sicherheit verbessern und auch gegen die Art von Arbeitnehmerstörungen schützen, die durch eine globale Krise wie Covid-19 verursacht werden.
• Effizientere Lieferkette: Maschinengesteuerte Datenerfassung bedeutet genauere Nachfrageprognosen, was sowohl Kosten als auch Risiken across der Lieferkette reduziert.
• Schlanke Lagerbestände, höherer Gewinn: Das Aufkommen von Make-to-Order-Effizienzsteigerungen schafft Raum für individuelle Aufträge, die sonst nicht profitabel wären. Der Wechsel von Batch-and-Queue-Verarbeitung zu On-Demand-Teileproduktion reduziert Abfall, Kosten und hält den Lagerbestand schlank.
• Schnellere Entscheidungsfindung: Die Kombination aus Cloud Computing und Big Data bedeutet, dass jeder Aspekt der Lieferkette leichter visualisiert und verstanden werden kann. Dies ermöglicht Herstellern, Ereignisse in Echtzeit zu erfassen, potenzielle Probleme zu korrigieren, sobald sie auftreten.
• Weniger Fehler: Eine wahrhaft smarte Fabrik ist eine, die sich selbst optimiert, Probleme frühzeitig an der Quelle lokalisiert und korrigiert. Dies minimiert die menschliche Zeit, die oft für die Behebung von Fehlern verschwendet wird.

Vier Schlüsselpfeiler der Smart Factory

Die allgegenwärtigsten Technologien in Smart Factories können einzeln als individuelle Komponenten operieren, oder häufiger als kohäsive fabrikweite Systeme.

An erster Stelle steht die Cloud. Während Cloud-Technologie einer der vageesten Begriffe in der Branche bleibt, bildet sie die Grundlage für viele der Prozesse, die Fertigungssysteme von Legacy zu Smart transformieren.

Durch den Wechsel zu einem Cloud-basierten Modell können Hersteller Daten von allen Maschinen und Systemen across verschiedenen Fabriken einfach zusammenführen, was es ihnen ermöglicht, ihre Prozesse besser zu analysieren und die Produktivität zu steigern.

In der Cloud sitzt das Industrial Internet of Things (IIoT): die smarte Konnektivität, die wir alle kennen und lieben, aber größer. Der übergreifende Vorteil von IIoT ist Datenerfassung – ein Strom von Echtzeitdaten, der Herstellern schnellere und fundiertere Entscheidungen ermöglicht.

Jenseits des Bekannten liegt die Spitze der Remote-Arbeit: Augmented Reality (AR). AR kann bei mechanischen Ausfällen unterstützen, indem es Remote-Experten ermöglicht, Arbeiter durch Überlagerung von Telemodellen in Echtzeit und geführte Anweisungen zu assistieren.

Schließlich ist Robotik der Punkt, wo die Theorie in der Praxis ankommt für Smart Factories. Die smartesten Roboter von heute sind jene, die kollaborativ neben Menschen arbeiten können, um Produktionsaufgaben sicherer und effizienter zu erledigen.

Die Nokia-Produktionsanlage in Oulu, Finnland, integriert alle vier dieser Pfeiler zu einer der am vollständigsten realisierten Smart Factories, die mit 99 % Automatisierung operiert. Mit dem Einsatz eines simulierten „digitalen Zwillings“ der Fabrik kann das Management Produktionsänderungen vor physischer Implementierung testen, was es ermöglicht, Ergebnisse zu untersuchen und Risiken zu bewerten.

Die Fabrik nutzt auch Cloud-Technologie und IIoT, um Prozesse mit mobilen Robotern in Echtzeit zu überwachen. Dies wird auf einem privaten drahtlosen Netzwerk koordiniert, das Produktionslinien on-the-fly umkonfigurieren kann, was ein extrem agiles und resilientes System darstellt.

All dies berücksichtigend, ist es leicht zu sehen, warum Nokias Anlage vom Weltwirtschaftsforum (WEF) als „Advanced Fourth Industrial Revolution Lighthouse“ ausgezeichnet wurde, von denen es 54 gibt.

Ausblick

Die Normalität von 2019 scheint eine ferne Erinnerung. Vor Covid-19 wurde geschätzt, dass Industrie 4.0 schaffen würde. Diese Schätzung muss natürlich überarbeitet werden. Jetzt ist immer noch die Zeit, in eine resilientere Zukunft zu investieren, indem man Smart Manufacturing verfolgt, die Technologie implementiert, die es möglich macht, und dem Beispiel der Industrie-4.0-Leuchttürme folgt.

Weitreichende, smarte Automatisierung wird nicht nur Erfolg in unsicheren Zeiten sichern, sondern Unternehmen auch ermöglichen, Arbeiter gesund und engagiert zu halten, während die Welt in ein ungewisses 2021 eintritt.

Effizientere Prozesse schaffen eine weit größere Tiefe an Fertigungsfähigkeit und Agilität, als noch vor 10 Jahren für möglich gehalten wurde. Jetzt ist die Zeit, ambitioniert zu sein und den Wandel zu beginnen.

Für weitere Informationen zu Fertigungsthemen – werfen Sie einen Blick auf die neueste Ausgabe von Manufacturing Global

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