7 zentrale Herausforderungen der Fertigungs-Digitalisierung – bewährte Strategien zur Überwindung

KI-gestützte Roboter, 3D-Druck, Internet der Dinge (IoT)… eine ganze Welt fortschrittlicher Fertigungstechnologie und Innovation wartet auf kleine und mittlere Hersteller (KMH), die ihr digitales Spiel verbessern wollen. Leider kann die Digitalisierung der Fertigung einige fundamentale Herausforderungen mit sich bringen, wie erhöhtes Cybersicherheitsrisiko.

Wie also steigern kleinere Hersteller ihre Fähigkeiten in fortschrittlicher Fertigungstechnologie, während sie die damit verbundenen Risiken ausbalancieren? Lassen Sie uns einige der Top-Herausforderungen für KMH bei der Implementierung fortschrittlicher Fertigungstechnologie-Anwendungen analysieren.

1. Cybersicherheitsplan

Alle Technologieimplementierungen sollten mit einem Plan beginnen, der Cybersicherheit einschließt. Ein solider Cybersicherheitsplan hilft Herstellern nicht nur, aktuelle Sicherheitsprotokolle zu identifizieren und zu verbessern, sondern positioniert sie auch, um zukünftige Risiken zu managen.

Wichtige Stakeholder sollten die kritischsten Informationsassets identifizieren, die zu schützen sind, darstellen, wie diese Informationen derzeit und bei vorgeschlagenen Technologie- oder Prozessänderungen durch die Organisation fließen, und das Risikoniveau bestimmen, falls diese Informationen verloren gingen oder kompromittiert würden.

Dies legt das Fundament dafür, wie das Unternehmen Risiken für diese Informationen adressiert, und kann genutzt werden, um Risikomanagement-Rollen zuzuweisen, sichere Verfahren zu entwickeln und angemessene Schutzmaßnahmen zu implementieren.

2. Verfügbares Kapital

Ohne Plan können die Bemühungen einer Organisation zur Digitalisierung der Fertigungsabläufe zu unbegrenzten Investitionskosten führen. Dies gilt besonders, wenn man die Cybersicherheitsaspekte einer digitalen Umgebung betrachtet, wo Investitionen reaktiv werden können, wenn sie nicht im Voraus durchdacht vorbereitet werden. Einmal implementiert, ermöglicht ein Plan KMH, sinnvoll in fortschrittliche Fertigungstechnologie-Fähigkeiten über Zeit zu investieren, um ROI-Vorteile zu liefern wie:

• Erhöhte betriebliche Effizienz und Agilität;
• Reduzierte Ausfallzeiten, und
• Verbesserte Fähigkeit, Anlagen- und Lieferänderungen vorherzusagen und anzupassen.

Es gibt auch die Kosten der Nicht-Adoption zu berücksichtigen bei der Digitalisierung von Fertigungsabläufen, wie das Versäumnis, mit Wettbewerbern Schritt zu halten oder aktuellen Markterwartungen zu entsprechen. Ein gründlicher Investitionsplan berücksichtigt Kosten und Nutzen der Implementierung – oder Nicht-Implementierung – jeglicher Änderungen, wann diese erfolgen sollten und wie viel Geld für die Vorbereitung beiseite gelegt werden sollte.

3. Lernkurve

Eine der größten Digitalisierungsherausforderungen in der Fertigung ist der Mangel an relevantem Wissen, um fortschrittliche Fertigungstechnologien sicher und geschützt zu implementieren. Doch diese Lernkurve zu überwinden, kann so einfach sein wie die Kontaktaufnahme mit externen Beratern, die Erfahrung in der Bereitstellung von Anleitung und Ressourcen für kleinere Hersteller haben.

Die Hinzuziehung externer Expertise für jede Art von Technologieimplementierung kann einer Organisation helfen, Wissen, Fähigkeiten und Kompetenzen zu nutzen, auf die sie sonst nicht zugreifen könnte. Externe Experten können sofortige Implementierungsanleitung und Schulung bieten, um Organisationen zu helfen, Innovationen wie folgende zu nutzen:

• KI / Maschinelles Lernen
• Fortgeschrittene Datenanalytik
• Erweiterte / virtuelle Realität
• Automatisierung
• Cloud Computing
• Digital Twins
• Sensoren / IoT
• Drahtlose Infrastruktur
• Zero-Trust-Modelle

4. Starre Infrastruktur

Digitalisierungsbemühungen in der Fertigung müssen oft bestehende Infrastrukturen überwinden, die starr und wahrscheinlich inkompatibel mit fortschrittlichen Fertigungstechnologie-Fähigkeiten sind. Digitale Transformation erfordert Transformation in jedem Aspekt der Organisation, beginnend mit Schulung.

Schulung kann beispielsweise umfassen:

• Neue Roboteroperationen;
• Flexible Produktionslinienkonfigurationen, oder
• Cloud-basierte Ressourcenplanung.

5. Mitarbeiterwiderstand

Eine der häufigsten Digitalisierungsherausforderungen in der Fertigung sind Menschen. Menschliche Fehler stellen eines der häufigsten Risiken für Organisationen dar – einschließlich Sicherheits-, Qualitäts- und Cybersicherheitsrisiken. Zum Beispiel können Menschen:

• Maschinen falsch oder unsicher konfigurieren;
• ungeschützte geschäftssensible Informationen an Dritte für Angebote weiterleiten;
• Geräte unsachgemäß handhaben, oder
• unbekannte Anhänge öffnen.

Die Digitalisierung der Fertigung kann neue Prozesse und Umschulung an Geräten erfordern. Leider sind Menschen besonders widerstandsfähig gegen Veränderungen. Wo möglich, sollte Veränderung nicht aufgezwungen werden. Stattdessen sollte sie das Ergebnis einer kontinuierlichen Entdeckungsphase sein, die Mitarbeiter befähigt, aktuelle Prozesse zu testen und Verbesserungspotenziale zu identifizieren.

Der Entdeckungsprozess erfordert Engagement auf allen Unternehmensebenen. Er sollte beim Unternehmenspräsident oder -leiter beginnen und sich dann über wichtige abteilungsübergreifende Mitarbeiter fortsetzen, einschließlich Entscheidungsträger auf jeder Organisationsebene. Dieser Prozess sollte die Erfahrungen und Expertise aller Mitarbeiter berücksichtigen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:

• Verwaltungspersonal;
• Ingenieure;
• IT-Manager und -Mitarbeiter;
• Operationsmanager, und
• Shopfloor-Mitarbeiter.

6. Veraltete Systeme

Technologie verändert sich viel schneller als traditionelle Fertigungsausrüstung, oft mit einer erwarteten Lebensdauer von unter 10 Jahren und geplanter Obsoleszenz bei 3–5 Jahren. Je älter eine Technologieinfrastruktur ist, desto schwieriger ist es, sie mit einer digitalisierten Fertigungsumgebung kompatibel zu machen.

In einer vollständig realisierten digitalisierten Umgebung können relevante Daten zwischen verschiedenen Systemen geteilt werden. Wenn jedoch Geschäftsplattformen und Technologien über fünf Jahre alt sind, können sie möglicherweise nicht wie benötigt Daten lesen, schreiben oder teilen.

Technologie-Updates können extrem herausfordernd sein, da zahlreiche Interdependenzen berücksichtigt werden müssen. Ein sorgfältig getesteter paralleler, phasenweiser oder Pilot-Implementierungsansatz kann genutzt werden, um Systeme zu aktualisieren, ohne die Produktionslinie zu beeinträchtigen. Die Nutzung eines modulareren Technologieansatzes, z. B. durch standardisierte Application Programming Interfaces (APIs), kann diese Bedenken für zukünftige Innovationsimplementierungen reduzieren.

7. Datenschutzbedenken

Digitalisierungsherausforderungen umfassen oft Datenschutzbedenken, da digitalisierte Fertigungsfähigkeiten einen Einblick in jeden Aspekt eines Fertigungsbetriebs ermöglichen. Datenschutz sollte immer dann berücksichtigt werden, wenn Informationen gesammelt werden, die zur Identifizierung einer Person genutzt werden könnten. Dies kann Mitarbeiter- oder Kundenkontaktinformationen sowie Daten umfassen, die von bestimmten IoT-Sensoren, Kameras oder biometrischen Authentifizierungsgeräten erfasst werden. Es ist wichtig zu beachten, dass zwar Daten eines einzelnen Geräts möglicherweise kein Datenschutzproblem darstellen, die Kombination mit Daten anderer Geräte jedoch schon.

Cybersicherheit von Anfang an ernst zu nehmen, gibt KMH die Chance, Datenschutz ebenfalls zu schützen, besonders in folgenden Bereichen:

• Notfall- und Disaster-Recovery-Planung
• Operationelle Sicherheit
• Personalsicherheit
• Physische Sicherheit

Fertigungs-Digitalisierung beginnt mit einem Plan

Jede dieser Digitalisierungsherausforderungen kann mit einem Implementierungsplan adressiert werden, der mit aktuellen KMH-Prozessen zusammenarbeitet und zukünftige Wachstumschancen für Wettbewerbsfähigkeit ermöglicht. Glücklicherweise gibt es Ressourcen für kleinere Hersteller, um den ersten Schritt zur Integration fortschrittlicher Fertigungstechnologie zu tun.

KMH dabei zu helfen, ihr Technologie-Level zu steigern, ist Teil der Mission des MEP National Network^TM. Mit MEP-Centern in allen 50 Bundesstaaten und Puerto Rico sowie über 1.400 vertrauenswürdigen Beratern und Experten an rund 375 MEP-Servicestandorten bietet das Netzwerk US-Herstellern Zugang zu den Ressourcen, die sie benötigen, um fortschrittliche Fertigungstechnologie in ihrem eigenen Tempo zu nutzen.