Strategischer Langzeit-Fahrplan für Hersteller, die Industrie 4.0 annehmen

Es ist nicht ungewöhnlich, dass eine Fabrik mehrere Generationen desselben Produktionsequipment-Typs innerhalb einer einzigen Fabrik betreibt. Außer für extrem große Unternehmen mit sehr tiefen Taschen können sich die meisten Unternehmen nicht leisten, häufig umzurüsten, und müssen ihre Geräte in Segmente basierend auf einem langfristigen Kapitalplan und in Übereinstimmung mit ihrer Wachstumsstrategie hinzufügen. Diese Art der Investition und langfristigen Planung ist den meisten Herstellern nicht fremd. Und sie passen ihre Abläufe entsprechend an, wenn neue Geräte verfügbar werden und online gehen.

Als Sammlung von Technologien, die konvergieren, um die Art und Weise, wie Hersteller Produktion betrachten und wie Güter produziert werden, zu disruptieren, formt Industrie 4.0 Konzepte darüber, was Produktion ist und wie Güter gefertigt werden. Und weil sie als Gruppe reifen, gibt es eine lange und einschüchternde Lernkurve für jede erworbene Industrie-4.0-Technologie. Doch genau wie Hersteller eine Strategie für die inkrementelle Beschaffung und Aufrüstung von Kapitalanlagen entwickeln müssen, sollten sie auch beginnen, eine langfristige Strategie für die Implementierung von Industrie-4.0-Technologie zu betrachten.

Eine wirklich smarte Fabrik

Im Herzen von Industrie 4.0 stehen Daten – speziell Big Data und fortgeschrittene Analytik. Durch das Sammeln von Daten aus zahlreichen Quellen und Technologien über den Produktionsboden hinweg können Machine-Learning-Algorithmen und fortgeschrittene Analytik Echtzeit-Entscheidungsfindung für Produktion, Wartung, Planung, Beschaffung, Bestandsmanagement und viele weitere Bereiche bieten. Alle Aspekte der Fabrik würden von einer einzigen Version der Wahrheit operieren, um die Produktion in Echtzeit vollständig zu visualisieren.

Für einige Branchensegmente ermöglicht das Konzept der Digital Twins verschiedene Produktiterationen sowie solche, die Ausfälle vorhersagen, sodass Wartung vorausschauend statt reaktiv wird. Diese Technologie erweitert und befähigt auch Field-Service-Anwendungen, um wertsteigernde Services für Geräteflotten bereitzustellen, auch bekannt als Equipment-as-a-Service.

Ein weiteres Schlüsselelement von Industrie 4.0 ist das Industrial Internet of Things. Durch die Ausrüstung von Fertigungsgeräten über Generationen hinweg können standardisierte Daten gewonnen werden, die zuvor nicht zugänglich waren. Viele dieser Geräte, wie MachineMetrics' "Self-Install"-IIoT-Technologie, rüsten Geräte für die Verbindung zur Cloud für Produktions- und Zustandsmonitoring aus, was Echtzeit-Visualisierung des Shopfloors ermöglicht. MachineMetrics-Geräte können auch per Natural-Language-Processing-Skript remote konfiguriert werden, sodass Verbindungen zu sowohl analogen als auch digitalen Komponenten hergestellt werden können.

All diese Fähigkeiten vereinen sich im Cloud Computing, um Echtzeit-Shopfloor-Transparenz zu schaffen, die Produktionseffizienz zu verbessern, OEE zu steigern und Mitarbeiter durch anpassbare Dashboards zu befähigen, die es ihnen erlauben, bei Bedarf zu handeln.

Der Fall für den langen Blick

Während viele Unternehmen mit der Integration dieser verschiedenen Technologien voranschreiten, suchen andere nach einem Einstiegspunkt oder bewegen sich in Starts und Stopps. Ein Teil dieses Problems liegt in der Sichtweise auf Industrie 4.0 im Vergleich zur traditionellen Sicht auf Werkzeugausstattung und Werksaufrüstung. Und derzeit betrachten und managen viele die beiden auf unterschiedliche Weise. Aufgrund der wertsteigernden Angebote der oben diskutierten Technologien sollten Hersteller stattdessen eine langfristige Wachstumsstrategie in Betracht ziehen, die beide integriert.

Der offensichtlichste Grund ist, dass diese Technologien – besonders IIoT – die Fähigkeit zur Datenerfassung von Produktionsgeräten "ebnen" können, was potenziell CapEx-Pläne für Upgrades aufschieben kann. Da Daten nun sowohl von Legacy-Analog- als auch Digital-Geräten zugänglich sind, kann Produktion sowohl lokal an der Bedienerstation als auch global von Managern und Technikern visualisiert und gemanagt werden. Dies hat das Potenzial, die Lebensdauer von Produktionsgeräten zu verlängern, sodass CapEx-Mittel für kritischere Bedürfnisse ausgegeben werden können. Industrie 4.0 und Standard-Kapitalerweiterung als zwei getrennte Prozesse zu betrachten, ergibt keinen Sinn, da Industrie-4.0-Technologie einige dieser Ausgaben verringern oder eliminieren kann, wenn sie zusammenarbeiten.

Es gibt auch praktische Gründe für langfristige Planungen zur Adoption. Der Fachkräftemangel in der Fertigung ist in den letzten Jahren gut dokumentiert, und während Unternehmen nach Geräten suchen, würden sie gut daran tun, diese Seite an Seite mit eingebettetem IIoT oder hinzugefügter IIoT-Kapazität zu planen. Dies könnte helfen, den wachsenden Arbeitskräftemangel zu lindern und Maschinenrobotik mit autonomen oder semi-autonomen Aktionen für sowohl Betrieb als auch Reparatur zu befähigen. Wiederum lässt die getrennte Betrachtung der Industrie-4.0-Adoption von allgemeinen Wachstumsplänen Einsparungen bei Arbeitskosten auf der Strecke.

Einen Pfad wählen

Die verschiedenen Technologien, die Industrie 4.0 ausmachen, werden die Fertigungswelt in den kommenden Jahrzehnten transformieren. Und die Planung dieser Adoptionsstrategie über die Zeit kann große Einsparungen liefern. Eine Studie von PwC schätzt, dass Unternehmen, die Industrie-4.0-Technologie nutzen, bis 2021 3,6 % Kostensenkungen und zusätzliche 2,9 % Umsatzsteigerung durch Digitalisierung von Produkten und Services sehen werden. Ein Beispiel hierfür ist die Maschinenüberwachungs- und OEE-Software von MachineMetrics, die Echtzeit-Visualisierung von Produktionsdaten bietet. Fabrikpersonal kann schneller und sicherer Entscheidungen treffen. Es ist diese Art von Funktionalität, die helfen kann, den Gesamtarbeitsaufwand zu reduzieren, während Produktivität und OEE steigen.

Hersteller müssen auch Service- und Geräteanbieter als langfristige strategische Partner betrachten. Es wird geschätzt, dass die vollständige Automatisierung einer Branche 10–15 Jahre dauern kann, und während dieser Zeit, da sich die Technologien für Industrie 4.0 weiterentwickeln, können diese Anbieter Support und Expertise bieten, um eine auf jeden Hersteller zugeschnittene Lösung zu planen. Der Technologielieferant kann möglicherweise eine Adoption gestalten, die den spezifischen Bedürfnissen eines Herstellers entspricht.

Genau wie Unternehmen Wachstum über die Zeit planen, müssen sie auch für die Skalierung ihres Industrie-4.0-Systems planen. Ein Unternehmen kann mit einfacher Edge-Software beginnen, die Daten von Sensoren erfasst, um OEE und Produktion zu managen. Doch im Laufe der Zeit, wenn sich die Vorteile akkumulieren und die Auswirkungen der Datenqualität und -analyse deutlich werden, möchte ein Unternehmen möglicherweise skalieren, um mehr Geräte über einen breiteren Fabrik-Fußabdruck einzubeziehen. Dies würde es ihnen ermöglichen, Produkte in der Lieferkette zu verfolgen, Bestände präziser zu managen, vorausschauende Wartung zu entwickeln und viele weitere Möglichkeiten, die zu Beginn der Reise nicht in Betracht gezogen wurden. Plattformen wie MachineMetrics Production ermöglichen vollständige Shopfloor-Visualisierung durch anpassbare Dashboards, Alerts, trackbare OEE- und Auslastungsberichte sowie Asset Management.

Die Technologien, die Industrie 4.0 ausmachen, werden weiterhin Wert für Hersteller weltweit liefern. Und langfristige Planung ist kritisch für Hersteller, während Industrie 4.0 durch erhöhte Adoption weiter an Fahrt gewinnt. Wenn diese Technologien reifen, wird klar, dass die Planung der Implementierung als integraler Bestandteil einer umfassenden Geschäftswachstumsstrategie neben der traditionellen Geschäftsplanung und nicht separat erfolgen sollte.