Digital Factory erklärt: Definition, Vorteile und Transformationschancen

Die Einführung von Computern in Industrieanlagen war damals revolutionär. Sie markierte den Beginn der Digitalisierung von Fertigungsinformationen – von handgeschriebenen und getippten Worten zu computerlesbaren Formaten – und reduzierte massiv die Abhängigkeit von papierbasierten Records.

Wir befinden uns nun mitten in Industry 4.0, der nächsten spannenden Revolution im Manufacturing, wo computergestützte Systeme und Prozesse weitaus vernetzter, intelligenter, automatisierter und autonomer sind. Der Begriff „Digital Factory“ wurde für Werke geprägt, die derzeit vollständig „digitalisiert“ sind oder danach streben.

Führer der digitalen Transformation bestehender (Brownfield-)Werke optimieren den Einsatz modernster Technologien und digitaler Informationen, um kritische Geschäftsprozesse zu straffen und verbesserte Outcomes zu liefern. Einige nutzen neue Kapazitäten auch, um ihr Gesamtgeschäftsmodell neu auszurichten. Viele beginnen mit Proof-of-Concept-Pilot an kritischem Asset, System, Prozess oder Produktionslinie, bevor sie in weitere Deployments investieren. Im Vergleich können neue (Greenfield-)Werke von Grund auf als state-of-the-art Digital Factories gebaut werden.

Fünf gemeinsame Nenner der Digitalisierung

Was ist eine Digital Factory? Ob voll digital oder noch im Transition, Digital Factories teilen folgende Charakteristika:

Konnektivität: Cloud-, Netzwerk- oder Hybrid-Konnektivität besteht zwischen Software-Applikationen, Automatisierungssystemen, Maschinen und Edge Devices – innerhalb des Standorts oder unternehmensweit – und potenziell unter autorisierten Equipment- und Service-Providern. Konnektivität ermöglicht Standardisierung von Technologie- und Software-Plattformen sowie Arbeitsprozessen, Daten, Performance-Metriken, Reports und Dashboards. By Design steigert sie Produktivität und Effizienz, verbessert Kosteneffektivität und erlaubt Organisationen, Business-Ziele und -Objektive besser zu koordinieren.

Advanced Intelligence: Intelligente Datenverarbeitung, Analytics und höherer Automatisierungsgrad werden unterstützt. Digital Factories augmentieren menschliche Intelligenz mit künstlicher Intelligenz (KI), Machine Learning (ML), Pattern Recognition und Smart Analytics für bessere, zeitlichere Wartungsentscheidungen und Feintuning von Asset- und Operational Performance. Sie können digitale Modelle oder „Twins“ kritischer Assets, Systeme oder ganzer Fabriken nutzen, um Prozess- oder Equipment-Änderungen, komplexe Wartungsaufgaben oder Engineering-Verbesserungen zu simulieren, bevor sie in der Live-Umgebung angewendet werden.

IIoT Enablement: Vernetzte Industrial Internet of Things (IIoT) Devices können Smartphones, Tablets, rugged Data Collector; kabelgebundene oder drahtlose Maschinensensoren; Roboter oder Cobots; autonome Fahrzeuge; Drohnen; Sicherheitskameras; Wearable Safety Tech; oder portable Condition Monitoring (CM) Devices wie Infrarot-Thermografie-Kameras, Vibrationsanalysatoren, Ultraschall-Leckdetektoren umfassen. Mit IIoT-Devices können Unternehmen umständliche Tasks straffen oder automatisieren und Insights aus breiterer Datensammlung aggregieren und analysieren.

Extended Reality: Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR) und Mixed Reality (MR) Technologien verbessern Employee Experience. Sie ermöglichen Remote-Inspektionen, Echtzeit-Kollaboration, Experten-Diagnostik, geführte Assistenz, immersives Training, virtuelle Demos und interaktive Design-Reviews.

Wartungsoptimierung: Remote-Monitoring-Sensoren an kritischen Maschinen und Systemen streamen Condition- und Performance-Daten für Echtzeit-ML und Analytics. Das erlaubt Reliability-Teams, Preventive Maintenance (PM) und Run-to-Failure (RTF) Strategien zugunsten von Predictive Maintenance (PdM) zu beschränken, die frühzeitige Degradationswarnung gibt, und Prescriptive Maintenance (RxM), die prädiktiv ist und auch korrigierende Aktionen empfiehlt. Einige Werke integrieren Digital Twins, um Wartungspläne zu testen und Upgrade-/Replacement-Strategien zu bewerten, und Extended Reality für verbesserte Kollaboration, Entscheidungsfindung und Wartungspräzision. Mit diesen Lösungen können Werke Wartungskosten und Downtime reduzieren und Asset-Lebensdauer verlängern. Sie erhöhen auch Workersicherheit, Regulatory Compliance und Environmental Sustainability.

Digitalisierung dient vielen Zwecken

Digital Factories adressieren inhärent Herausforderungen wie Skills Gaps, Personalmangel, Remote- und Mobile Worker, und Verlust tribalen Wissens durch ausscheidende Mitarbeiter. Sie automatisieren repetitive, gefährliche, ferne und ungelernte Tasks, erlauben jenem Personal, sich auf wertvollere Rollen zu fokussieren wie Root Cause Failure Analysis (RCFA), Criticality Analysis, Standards Enforcement und Platform Optimization.

Digitalisierung ermöglicht auch neue Fertigungs-Geschäftsmodelle wie Mass Customization, Dark Factories (Lights-Out Manufacturing), Servitization (Delivery von Aftermarket Services) und Regionalisierung. Sie fördert Konsistenz in Werken unternehmensweit und verbessert Uptime, Produktivität, Qualität, Performance und Kosteneffektivität.

Neue Chancen für Expertenunterstützung

Neben verbesserter Visibility und interner Kollaboration ermöglichen Digital Factories auch Experten-Wartungspartnern, Asset Monitoring und Management Services anzubieten. Da ATS mit führenden Prozess- und Diskret-Herstellern über breite Industrierange partnered, haben sie robuste Knowledge Base an Equipment-Expertise aufgebaut, aus der sie actionable Insights für Asset Maintenance und Management Empfehlungen ableiten.

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