Industrie 4.0 in der Aerospace-&-Defense-Fertigung meistern

Die Zukunft der Fertigung beruht auf der Fähigkeit, cyber-physische Systeme im Shopfloor zu entwickeln, die industrielle Automatisierung, Interoperabilität und andere Optimierungsanwendungen antreiben. Diese Aussicht ist eine, in der Daten zu Gold werden, da Erfassung, Verarbeitung und Transfer von Daten jedes Industry-4.0-Geschäftsmodell antreiben werden. Ausrüstungshersteller in der Aerospace- und Defense-Industrie setzen auf Industrie 4.0 und digitale Transformationstechnologien, um Produktivität zu verbessern und neue Umsatzgenerierungsmodelle zu schaffen – aber alles beginnt mit Datenerfassung vom Shopfloor.

Industrie 4.0 wird vorhergesagt, viele der derzeit Aerospace- und Defense-OEMs betreffenden Herausforderungen zu lösen: Schwierigkeiten bei Lieferbeständen, Notwendigkeit innovativ zu bleiben, Entwicklung energieeffizienter Ausrüstung. Um diese Vorteile zu ernten, müssen OEMs Datenerfassungs-Frameworks und -Strategien einsetzen, die die Geschichte über Abläufe und miteinander verbundene Prozesse auf dem Shopfloor erzählen. Doch dies ist noch eine sehr neue Veränderung traditioneller Prozesse. Bis das Industrial Internet of Things (IIoT) vor etwa einem Jahrzehnt ins Bild kam, war die Datenerfassung aus jedem Winkel des Shopfloors und aus Fertigungsprozessen nahezu unmöglich.

Herausforderungen der Datenextraktion in Aerospace- und Defense-OEM-Anlagen lösen

Fortschritte bei IIoT-Lösungen und Edge Computing haben die Erschließung von Daten aus den tiefsten Teilen des Shopfloors und Transaktionsprozessen ermöglicht. IIoT-Lösungen haben auch die Fähigkeit ermöglicht, jeden erfassten Datensatz aus Aerospace- und Defense-Ausrüstungsfertigungsprozessen zu aggregieren und zu analysieren. Durch IoT-Hardware wie Sensoren, RFID-Geräte (Radio Frequency Identification) und smarte Geräte wird die Erfassung diverser Datenformen Realität. Dies ermöglicht die Implementierung von Industry-4.0-Geschäftsmodellen wie Predictive Maintenance und datengetriebene Produktionsoptimierung. Heute kann die genannte IIoT-Hardware an Legacy-Ausrüstung angeschlossen werden, was das Dilemma löst, Daten aus Assets ohne Wireless- oder digitale I/O-Fähigkeiten zu extrahieren.

Wichtig zu beachten: Limitationen bei der Datenextraktion bestehen auch bei moderner Ausrüstung. Zwar können neuere Maschinen Daten über Wireless-Netzwerk oder Kabel übertragen, doch die erfassten Daten drehen sich allgemein um Durchsatz, Maschinenauslastung und Betriebsdauer. Daten wie Ausrüstungsvibration und Betriebstemperatur werden meist (und fälschlicherweise) übersehen. Das sollte nicht so sein, da diese Datensätze wichtige Rollen bei der Entwicklung von Predictive-Maintenance-Plänen und der Überwachung der Ausrüstungsleistung spielen.

IIoT-Hardware bietet OEMs die Werkzeuge, um die Datenerfassungsbemühungen moderner Ausrüstung zu ergänzen. Mit einem Vibrationssensor kann die Frequenz einer Ausrüstungsvibration während des Einsatzes gemessen werden. Die erfassten Daten können dann genutzt werden, um den Einfluss von Vibrationen auf Werkzeugköpfe und andere bewegliche Komponenten der Ausrüstung zu bestimmen.

Herausforderungen großskaliger Industry-4.0-Implementierungen mit einer IIoT-Plattform lösen

Edge Computing bietet die Dezentralisierung, die für Near-Real-Time-Automatisierung erforderlich ist – ein Markenzeichen von Industrie 4.0 –, was gute Nachrichten für den Aerospace- und Defense-Sektor sind. Obwohl die Fähigkeit, Daten am Edge zu verarbeiten, ein grundlegender Teil jeder Industry-4.0-Implementierung ist, erfordern anlagenweite Abläufe mehr Rechenressourcen, als das durchschnittliche Edge-Gerät bieten kann.

Hier kommen IIoT-Plattformen ins Spiel.

IIoT-Plattformen liefern die skalierbaren Rechenressourcen, die für werksweite Industry-4.0-Implementierung erforderlich sind. Nehmen Sie beispielsweise die Notwendigkeit, eine datengetriebene Produktionsoptimierungsstrategie zu implementieren, um sicherzustellen, dass jeder Prozess innerhalb eines Master-Produktionsplans optimiert ist. Für dieses Szenario müssen Bestandsdaten, Materialhandling-Daten, Maschinenauslastungsdaten und Planungsdaten analysiert werden, um einen optimierten Master-Produktionsplan zu entwickeln.

Edge Computing kann die Ressourcen nicht bereitstellen, um die miteinander verbundenen Prozesse innerhalb eines Produktionsplans zu analysieren und zu optimieren – daher sind die Fähigkeiten einer IoT-Plattform erforderlich. Beachten Sie: Nicht jede IoT-Plattform kann die Herausforderungen des Aerospace- und Defense-OEM-Sektors bewältigen. Eine branchenspezifische IIoT-Plattform, die unterstützende Analysetools, Sicherheit und Skalierbarkeit bietet, um Industry-4.0-Modelle in Aerospace- und Defense-OEM-Anlagen zu optimieren, ist daher für eine erfolgreiche Implementierung erforderlich.