Was bedeutet IoT für die intelligente Fabrik?

Das Internet der Dinge (IoT) wurde lange Zeit damit in Verbindung gebracht, Sci-Fi in unser Zuhause zu bringen; der Kühlschrank, der sein Essen selbst nachbestellt, die Musik- oder Fernsehauswahl per Sprache statt per Fernbedienung auswählt, Licht und Heizung von überall auf der Welt per Handy steuert. Mit Geräten wie dem Amazon Echo, die für riesige Verkäufe verantwortlich sind, sind wir dieser Zukunftsvision eigentlich ziemlich nahe (noch interessiert sich niemand für intelligente Kühlschränke!). Aber was noch wichtiger ist, IoT hat eine größere Aufgabe vor sich; es erfindet Produktionsunternehmen neu.

Die Smart Factory und Industrie 4.0

„Wir müssen uns schnell mit der Verschmelzung von Online-Welt und industrieller Produktionswelt auseinandersetzen. In Deutschland nennen wir das Industrie 4.0.“ Angela Merkel, Bundeskanzlerin von Deutschland.

Die Smart Factory/Industrie 4.0 ist da. Die intelligente Fabrik nutzt Technologie, um Maschinen, Menschen, Lieferanten und Kunden für effizienteres Arbeiten zu verbinden. Es geht über die schlanke Fertigung hinaus, bei der der Fokus ausschließlich auf der Fertigungseffizienz liegt. Smart bezieht sich auf vernetztes Denken im gesamten Unternehmen, sodass Kundenfeedback ein neues Produkt schneller in die Produktion bringen kann, ein Produktionsfehler sofort behoben werden kann – oder sogar vorhergesehen werden kann, bevor er auftritt, Maschinenausfallzeiten vorhergesagt und verwaltet werden können. Das Aufkommen von Big Data, Predictive Analytics und Cloud-Storage zusammen mit Fortschritten in der Automatisierung und der Popularisierung vernetzter Geräte bedeutet, dass sich Fabriken von massiven mechanischen Bestien in agile, intelligenzgesteuerte, IT-fokussierte Prozessorganisationen verwandeln.

Die neue Wertschöpfungskette

Die massiven Fortschritte in diesen Technologien haben zu der sogenannten „vierten industriellen Revolution“ geführt. Die Wertschöpfungskette, wie wir sie kennen (wussten), ist heute überholt; Jetzt kann die Smart Factory jedes Element der Wertschöpfungskette, sowohl unterstützende als auch primäre Aktivitäten und Prozesse, für automatisierte, vernetzte Analysen und schnelle Maßnahmen verbinden. Marketing, Produktion und Wareneingang können jetzt nahtlos zusammenarbeiten, um die Marktnachfrage auf eine ganz neue Art und Weise zu erfüllen.

Der Technologiehersteller Flex kommentiert:„Während das aktuelle Lieferkettensystem aus mehreren Schritten besteht – Marketing, Produktentwicklung, Herstellung und Vertrieb – die unabhängig voneinander ablaufen, könnte die intelligente Fertigung den Zeitaufwand, den Aufwand und die Kommunikation zwischen den einzelnen Schritten optimieren. Schaffung eines schnelleren und zuverlässigeren Service… Jetzt kommen neue Kunden mit der Skizze einer Produktidee zu uns. Sie bitten Flex, es zu entwerfen. Für uns führt dies zu einem Bedarf an neuen Arbeitsweisen und neuen Prozessen in der Fertigung.“

Vorteile

Vernetztes Denken ist schön und gut – jeder Mediziner wird Ihnen die Vorteile eines multidisziplinären Ansatzes bei der Behandlung von Patienten bestätigen – aber der Nutzen jeder Unternehmensinvestition muss größer sein als der Input. Was sind also die Vorteile der Schaffung einer Smart-Factory-Umgebung?

1. Größere Flexibilität bei geringerer Umweltbelastung
   Die Verbindung von Produktion und Informationen ermöglicht es den Produktionsstätten, sich auf eine optimale Leistung zuzubewegen, was zu einer kürzeren Markteinführungszeit und einer stark reduzierten Abfallproduktion führt.
2. Gesteigerte Qualität und reduzierte Kosten
   Die Entwicklung selbstkonfigurierender Maschinen bedeutet, dass immer schwierigere Aufgaben von Maschinen ausgeführt werden können, um Kosteneinsparungen und eine bessere Qualität von Waren und Dienstleistungen zu erzielen.
3. Konkurrenzfähig bleiben
   Angesichts des Tempos des Fortschritts und der Zugänglichkeit für alle Unternehmensgrößen könnten Sie stehen bleiben, wenn Sie nicht in die digitale Revolution investieren.

Capgeminis Forschungsarbeit „Smart Factories:How can Manufacturers Realize the Potential of Digital Industrial Revolution“ (Mai 2017) fasste die wichtigsten Ergebnisse zusammen:

• Intelligente Fabriken könnten 500 Milliarden bis 1,5 Billionen US-Dollar hinzufügen an Wertschöpfung für die Weltwirtschaft in fünf Jahren.
• Die Hersteller sagen voraus, dass die Gesamteffizienz in den nächsten fünf Jahren jährlich um das Siebenfache der Wachstumsrate seit 1990 steigen wird .
• Capgemini schätzt, dass intelligente Fabriken den Betriebsgewinn nahezu verdoppeln können und Gewinnspanne für einen durchschnittlichen Automobil-OEM-Hersteller.

Cisco kommentiert auch:„IoT-Technologien verbinden neue Geräte, Sensoren, Maschinen und andere Assets miteinander.... Early Adopters sehen bereits eine große Reduzierung der Ausfallzeiten von Geräten (von 15 auf 95 %), der Prozessabfälle und des Energieverbrauchs in Fabriken. ” Chris Steck, Leiter Standardisierung, IoT &Industries .

Die Denkfabrik

Kann eine Fabrik wirklich spüren, denken und reagieren? Es ist eindeutig kein lebendiges, atmendes Ding, aber die Technologie ist dazu da, Daten zu verarbeiten, zu analysieren (gemäß vorprogrammierten Regeln und Schwellenwerten) und Maßnahmen zur Nachverfolgung zu erstellen. Maschinensensoren, Kundenerfahrungsmanagementsysteme, Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften; All diese Dinge können Daten produzieren, die kontinuierlich überwacht und mühelos verarbeitet werden können. Vorbei sind die Zeiten der wöchentlichen Maschinenüberprüfungen durch Ingenieure, Kundendienstteams, die sich mit Problemen in einer Blase befassen, Herstellungsprozesse, die Monate – oder sogar Jahre – benötigen, um als Reaktion auf Feedback geändert zu werden.

Vorausschauende Analysen für die Wartung

Durch die Möglichkeit, Maschinen und Komponenten ständig zu überwachen, anstatt darauf zu warten, dass ein Ingenieur seine Runde macht, kann ein langfristiges Bild von allen Trends und ungewöhnlichen Ereignissen erstellt werden, mit dem Ziel, ungeplante Ausfallzeiten zu reduzieren und die Zeiträume zu verlängern zwischen geplanter Wartung und der Grundlage von Schrottwert- und Timing-Entscheidungen auf dem Zustand der Maschine, anstatt eine altersbasierte Berechnung zu verwenden. Die Verbindung von Produktionsgeräten wie Maschinensensoren, Motoren und Schaltern zum Senden von Daten in Echtzeit ermöglicht eine ständige Überwachung und Analyse, um umsetzbare Erkenntnisse zu liefern, mit dem Ziel, den Maschinenzustand besser zu verstehen und einen Echtzeitansatz für Wartung und Management zu ermöglichen.

Als Reaktion auf die Nachfrage rüsten Komponenten- und Maschinenhersteller jetzt neue Maschinen mit IoT-fähigen Sensoren aus, während der Nachrüstmarkt weiter wächst und sich entwickelt. Die Erfassung von Maschinendaten ist entscheidend für die Vorhersage von Ausfallzeiten, Störungen und verbleibender Nutzungsdauer (Prognose). Dieser vorausschauende Wartungsansatz untermauert die intelligente Fabrik und ermöglicht eine effiziente Bestandskontrolle, Lieferung und Markteinführungszeit, erhöhte Qualität und die Agilität, auf sich ändernde Anforderungen zu reagieren.

Ein weiterer Smart-Factory-Enabler ist die Skalierbarkeit. Sie müssen nicht die gesamte Fabrik umgestalten, um loszulegen, Sie können mit einfachen Sensoren an einer kleinen Anzahl von Maschinen beginnen und von dort aus den Fall für den Return on Investment aufbauen. Wenn Ihnen die Ergebnisse gefallen, können Sie weitere Sensoren, mehr Prozesse, mehr Automatisierung und mehr automatisierte Analysen hinzufügen.

Herausforderungen

Wie alle industriellen Revolutionen bringt auch die vierte industrielle Revolution ihre eigenen Herausforderungen mit sich. Arbeitgeber und Arbeitnehmer müssen ihre Denkweise anpassen, um den neuen erforderlichen Fähigkeiten, der Neudefinition der Unternehmensstruktur und dem kulturellen Wandel hin zu einem agilen, intelligenten Unternehmen Rechnung zu tragen.

Die Bedrohung durch Cyberangriffe ist nach wie vor hochaktuell, wobei die jüngsten Ransomware- und Malware-Angriffe unter anderem bei Renault (Frankreich), dem NHS (Großbritannien) und Cadbury's (Australien) Schlagzeilen machten – eine Bedrohung, die keine geografischen Grenzen kennt oder Branchen. Dies ist eine der neuen Regeln in unserem immer stärker vernetzten Leben.

Das Wachstum des IoT und der intelligenten Fabrik wird weitgehend durch das Rampenlicht auf fortschrittliche Fertigungstechniken vorangetrieben, aber der zunehmende Druck auf den Energieverbrauch, die Abfallvorschriften und die zunehmende Betonung der Umweltfreundlichkeit sind auch ein solides Argument für die Maximierung der betrieblichen Effizienz und Agilität mehr als nur ehrgeizig; es ist die Zukunft des Geschäfts.

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