Smart Manufacturing treibt Industry-4.0-Dynamik 2022 an

Smart Manufacturing wird 2022 als ganzheitliche Strategie in den Fokus rücken, die den gesamten Prozess über den kompletten Produktlebenszyklus betrachtet. Es nutzt nun größere Konnektivität und Echtzeit-Datenerfassung zur Prozessverbesserung.

Digitale Transformation befähigt Smart Manufacturing, moderne Fertigungs- und Montageprozesse zu validieren und zu managen – für bessere Qualität bei geringeren Kosten. Unternehmen können nun Wert aus einem Schatz an Informationen schöpfen und diese Vorteile nutzen:

• Vernetzbarkeit: Ermöglicht Maschinen, über den Maschinenbauer (OEM) mit anderen Maschinen im Werk zu kommunizieren.
• Anpassungsfähigkeit: Mit allen Informationen aus Sensoren und Fähigkeiten erkennen smarte Maschinen Änderungen in vorangegangenen Produkten und Prozessen und passen sich dynamischen Betriebsbedingungen an.
• Vorhersagbarkeit: Legt zunehmenden Wert auf die Verbesserung der Vorhersagbarkeit der Maschinenleistung im Feld basierend auf digitalen Simulations-technologien, wofür ein hochpräziser digitaler Zwilling der Maschine erforderlich ist.
• Erweiterbarkeit: Verlängert die Lebensdauer einer Maschine beim Kunden durch vorausschauende Wartung und adaptive Leistung. Ziel: Mehr Wert für den Fertigungskunden schaffen und Cashflow optimieren.

Smart Manufacturing verkürzt Time-to-Market und Entwicklungskosten durch verbesserte Planung, schnellere Validierung von Produktionsalternativen und wachsende operative Effizienz und Fertigungsleistung.

Diese Methodik bietet eine vollständig IoT-vernetzte Umgebung, in der jede Fabrikmaschine, jedes System oder jede Datenbank Erkenntnisse aus wertvollen Daten über eine Low-Code/No-Code-Tool-Oberfläche liefert. Teams können nun in Echtzeit per Smartphone oder Tablet remote auf Probleme reagieren und den Fabrikbetrieb effizient aufrechterhalten – ob Personen physisch anwesend sind oder nicht.

Gleichzeitig erfordert der langfristige Druck, innovative Produkte schneller zu liefern, dass Kunden größere Personalisierung und Individualisierung fordern. Diese neue dynamische Marktsituation verlangt Flexibilität und effiziente Ressourcennutzung ohne Qualitätskompromisse. Ein vollständiges digitales Unternehmen reagiert schnell auf Kundenwünsche und Marktanforderungen und eröffnet allen Branchen neue, innovative Geschäftsbereiche. Es bietet zudem den Vorteil, größere Resilienz bei ungeplanten Störungen aufzubauen. Dieser Prozess liefert unschätzbare Vorteile für Qualität, Betrieb und Tempo – und verschafft Wettbewerbsvorteile.

Digitale Innovation durch Smart Manufacturing ist durch eine Suite anspruchsvoller Software-Tools möglich. Smart Manufacturing ist ein multidisziplinärer Ansatz, der in einen umfassenden digitalen Zwilling der Maschine und des gesamten Fertigungsprozesses integriert ist. Die richtige Software zur Verwaltung all dessen ist entscheidend. Beispielsweise liefern Ingenieure das optimale Design zur Balance von Kosten und Haltbarkeit basierend auf ihrem Wissen über Maschinendynamik, das wiederum auf vorgelagerter Simulation beruht.

Zudem gibt es eine Closed-Loop-Umgebung, in der die Fertigung dasselbe Modell für Bearbeitung und Fertigung nutzen kann. Während des Betriebs speist Manufacturing-Execution-Software Informationen zurück in den Engineering-Bereich, um einen geschlossenen Kreis kontinuierlicher Verbesserung zu schaffen. Über ein integriertes Änderungsmanagement kann die Fertigung dem Engineering die echten Kostentreiber für das Teil mitteilen. Ingenieure können dann schnell auf eine Lösung iterieren, die gleiche Haltbarkeit bei geringeren Fertigungskosten bietet.

Xcelerator ist ein Portfolio von Softwarelösungen von Siemens Digital Industries Software, das Unternehmen dabei hilft, solche Ergebnisse zu erzielen. Das Portfolio aus Engineering-Software-Services und Applikationsentwicklungs-Fähigkeiten ermöglicht innovatives Produkt- und Fertigungsdesign, während modellbasiertes Systems Engineering und Digital-Thread-Fähigkeiten sicherstellen, dass Daten dort zugänglich sind, wo und wann sie gebraucht werden – über Design, Produktion und Nutzung hinweg.

Darüber hinaus bieten die Software und Services ein vollständiges Spektrum an Fähigkeiten, um alle Prozesse zu vernetzen und zu straffen – von der Anforderungsplanung über Engineering und Produktion bis hin zum Service. Es ist nun möglich, alle Domänen zu kombinieren, die nötig sind, um eine Smart Factory zu engineer, herzustellen und auszuliefern, indem ein höherer Automatisierungsgrad durch Digitalisierung bereitgestellt wird.

Das Ergebnis ist ein ausführbarer digitaler Zwilling, der jeden Schritt im Fertigungsprozess abbildet. Dieser Prozess ermöglicht Maschinenherstellern und Designern, mehr Wert zu schaffen, indem der Kreis zwischen Fertigungsbetrieb und Engineering geschlossen wird.

Digitale Transformation durch Smart Manufacturing zeigt die volle Leistungsfähigkeit einer IoT-vernetzten Umgebung. Es ist eine Umgebung, in der jede Maschine, jedes System oder jede Datenbank in der Fabrik vernetzt ist und die Fähigkeit bietet, umsetzbare Erkenntnisse aus Daten zu gewinnen, ermöglicht durch eine Low-Code/No-Code-Tool-Oberfläche. Dann können Teams per Smartphone oder Tablet in Echtzeit auf Probleme reagieren, um den Fabrikbetrieb reibungslos zu halten.

Zudem bietet digitale Transformation die gesamte Unterstützung, die Smart Factories heute und in Zukunft benötigen, um fortschrittliche Technologien, innovative Designs und Zusammenarbeit zu ermöglichen. Sie erlaubt industriellen Maschinen-OEMs, Designkomplexität in Wettbewerbsvorteile zu verwandeln, während optimale Qualität und Zuverlässigkeit gewährleistet werden.

Tronrud Engineering AS, Hønefoss, Norwegen, gegründet 1977, entwickelt, fertigt und liefert Maschinen, Ausrüstung und Automatisierungslösungen. Es ist ein bemerkenswertes Beispiel für Smart-Manufacturing-Implementierung. Zuvor war Tronruds Prozess, eine Maschine durch Prototyping zum Leben zu erwecken, mühsam. Durch die Nutzung von Siemens’ Software-Portfolio in der Entwicklungsphase kann das Unternehmen nun 3D-Modelle der Maschine und ihrer Teile erstellen und deren Verhalten simulieren. Zusätzlich ermöglichte virtuelles Inbetriebsetzen, Designs in einer virtuellen Umgebung zu testen, bevor Hardware gebaut wird.

Das virtuelle Abbild der Maschine, der digitale Zwilling, ermöglicht paralleles Arbeiten an Design, Mechanik und Programmierung. Als Ergebnis verkürzte Tronrud Engineering die Designphase um 10 % und die Inbetriebnahmezeit um 25 %, was weniger Zeit auf dem Shopfloor und mehr Maschinen in kürzerer Time-to-Market bedeutet.

Die grundlegenden Veränderungen durch diese Software brachten Designressourcen in der Zusammenarbeit zwischen Software-Ingenieur, Maschinenbau-Ingenieur und Elektroingenieur zusammen. Zudem erlaubt die Nutzung eines virtuellen statt eines physischen Modells Tests ohne Angst vor Beschädigung des Prototyps. Folglich ergeben sich Kosten- und Zeitersparnisse, da alle Korrelationen digital durchgeführt werden.

Smart Manufacturing überbrückt die Lücke zwischen Design- und Fertigungsumgebung. Es ermöglicht Zusammenarbeit durch offene, intelligente Datenaustauschformate. Wer sich einer Digitalisierungsstrategie verpflichtet, positioniert sich, um seine Branche zu führen und selbst bei unerwarteten Störungen zu gedeihen.

Digitale Transformation bildet das Rückgrat der Smart Factory. Sie ermöglicht fortschrittliche Technologien, innovative Designs und engere Zusammenarbeit. Digitale Transformation befähigt industrielle Maschinen-OEMs, Designkomplexität in Wettbewerbsvorteile zu verwandeln.