Herausforderungen bei der Implementierung von Industrie 4.0 in der Luft- und Raumfahrt und in der Rüstungsfertigung

Die Zukunft der Fertigung hängt von der Fähigkeit ab, cyber-physische Systeme in der Fertigung zu entwickeln, die industrielle Automatisierung, Interoperabilität und andere Optimierungsanwendungen vorantreiben. In dieser Perspektive werden Daten zu Gold, da die Erfassung, Verarbeitung und Übertragung von Daten jedes Industrie 4.0-Geschäftsmodell vorantreiben wird. Gerätehersteller in der Luft-, Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie verlassen sich auf Industrie 4.0 und digitale Transformationstechnologien, um die Produktivität zu verbessern und neue Umsatzgenerierungsmodelle zu schaffen, aber alles beginnt mit der Datenerfassung in der Fabrikhalle.

Es wird prognostiziert, dass Industrie 4.0 viele der Herausforderungen lösen wird, von denen Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungs-OEMs derzeit betroffen sind, wie z. B. Schwierigkeiten bei der Bestandsversorgung, die Notwendigkeit, innovativ zu bleiben und die Entwicklung energieeffizienter Geräte. Um diese Vorteile nutzen zu können, müssen OEMs Datenerfassungs-Frameworks und -Strategien einsetzen, die die Geschichte über die Abläufe und die damit verbundenen Prozesse in der Fertigung erzählen. Dies ist jedoch noch eine sehr junge Änderung gegenüber traditionellen Prozessen. Bis vor etwa einem Jahrzehnt das Industrial Internet of Things (IIoT) auf den Markt kam, war es nahezu unmöglich, Daten aus jeder Ecke der Werkstatt und aus Fertigungsprozessen zu erfassen.

Lösung der Herausforderungen beim Extrahieren von Daten in Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungs-OEM-Einrichtungen

Fortschritte bei IIoT-Lösungen und Edge-Computing haben die Nutzung von Daten aus den tiefsten Bereichen der Fertigungs- und Transaktionsprozesse ermöglicht. IIoT-Lösungen haben auch die Fähigkeit ermöglicht, alle Daten zu sammeln und zu analysieren, die aus den Herstellungsprozessen von Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsausrüstung erfasst wurden. Durch die Verwendung von IoT-Hardware wie Sensoren, Radiofrequenz-Identifikationsgeräten (RFID) und intelligenten Geräten ist die Erfassung verschiedener Formen von Daten Realität. Damit lassen sich Industrie-4.0-Geschäftsmodelle wie Predictive Maintenance und datengetriebene Maßnahmen zur Produktionsoptimierung umsetzen. Heutzutage kann die oben erwähnte IIoT-Hardware mit älteren Geräten verbunden werden, wodurch das Dilemma der Extraktion von Daten aus Anlagen ohne drahtlose oder digitale E/A-Fähigkeiten gelöst wird.

Es ist wichtig zu beachten, dass auch bei modernen Geräten Einschränkungen beim Extrahieren von Daten bestehen. Obwohl neuere Maschinen in der Lage sind, Daten über ein drahtloses Netzwerk oder ein Kabel zu übertragen, drehen sich die erfassten Daten im Allgemeinen um Durchsatz, Maschinenauslastung und Arbeitsdauer. Daten wie Gerätevibration und Betriebstemperatur werden normalerweise (und zu Unrecht) übersehen. Dies sollte nicht der Fall sein, da diese Datensätze eine wichtige Rolle bei der Entwicklung vorausschauender Wartungspläne und der Überwachung der Geräteleistung spielen.

IIoT-Hardware bietet OEMs die Tools, um die Datenerfassungsbemühungen moderner Geräte zu ergänzen. Mit einem Vibrationssensor kann die Frequenz einer Gerätevibration während des Gebrauchs gemessen werden. Die erfassten Daten können dann verwendet werden, um die Auswirkung von Vibrationen auf Werkzeugköpfe und andere bewegliche Komponenten innerhalb der Ausrüstung zu bestimmen.

Lösung der Herausforderungen groß angelegter Industrie-4.0-Implementierungen mithilfe einer IIoT-Plattform

Edge Computing bietet die Dezentralisierung, die für eine Automatisierung nahezu in Echtzeit erforderlich ist, was ein Markenzeichen von Industrie 4.0 ist, was eine gute Nachricht sein sollte, wenn es auf den Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungssektor angewendet wird. Obwohl die Fähigkeit, Daten mit dem Edge zu verarbeiten, ein grundlegender Bestandteil jeder Industrie 4.0-Implementierung ist, erfordern einrichtungsweite Vorgänge mehr Rechenressourcen, als ein durchschnittliches Edge-Gerät bereitstellen kann.

Geben Sie IIoT-Plattformen ein.

IIoT-Plattformen stellen die skalierbaren Rechenressourcen bereit, die für die werksweite Implementierung von Industrie 4.0 erforderlich sind. Nehmen wir zum Beispiel die Notwendigkeit, eine datengesteuerte Produktionsoptimierungsstrategie zu implementieren, um sicherzustellen, dass jeder Prozess innerhalb eines Master-Produktionsplans optimiert wird. Für das obige Szenario müssen Bestandsdaten, Materialhandhabungsdaten, Maschinennutzungsdaten und Planungsdaten analysiert werden, um einen optimierten Hauptproduktionsplan zu entwickeln.

Edge-Computing kann nicht die Ressourcen bereitstellen, die zum Analysieren und Optimieren der miteinander verbundenen Prozesse innerhalb eines Produktionsplans erforderlich sind, daher sind die Fähigkeiten einer IoT-Plattform erforderlich. Beachten Sie, dass nicht jede IoT-Plattform die Herausforderungen bewältigen kann, denen sich der Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungs-OEM-Sektor gegenübersieht. Für eine erfolgreiche Implementierung ist daher eine branchenspezifische IIoT-Plattform erforderlich, die unterstützende Analysetools, Sicherheit und Skalierbarkeit zur Optimierung von Industrie-4.0-Modellen in Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungs-OEM-Einrichtungen bereitstellen kann.