Die Zeit ist jetzt für die Smart Factory

Fast jeder hat sich an Smartphones, intelligente Fernseher und sogar das Konzept intelligenter Autos gewöhnt. Und die Technologie ist so weit fortgeschritten, dass die Menschen allgemein verstehen, welche Erwartungen an die Funktionalität mit der Verwendung des Wortes „intelligent“ vor einem Wort verbunden sind. Aber außerhalb des Konsumgüterbereichs beginnen die Unternehmen, die diese Waren herstellen, und auch alle „nicht-intelligenten“ Waren, von denselben Technologien zu profitieren.

Da Fabriken sehr komplex sind und enorme Mengen an Arbeitskräften und Ausrüstung erfordern, war das Konzept einer „intelligenten“ Fabrik bis vor einigen Jahren schwer fassbar. In den letzten Jahren sind jedoch mehrere Trends zusammengekommen, um das Konzept einer intelligenten Fabrik zu mehr als einem Traum oder Konzept zu machen. Diese Trends haben sich zu hochwertigen Vorteilen gekreuzt, die das gesamte Geschäftsmodell verändern und die nächste Welle von Effizienzsteigerungen und Kosteneinsparungen als Teil des Aufstiegs von Industrie 4.0 einleiten werden.

Hier sind einige der Trends, die darauf hindeuten, dass die Zeit der Smart Factory gekommen ist und was Unternehmen tun können, um dorthin zu gelangen:

Technologische Fortschritte

Viele Jahre war das Konzept einer Smart Factory sowohl praktisch als auch konzeptionell unerreichbar. Probleme wie Speicherplatz, Bandbreite und enge oder nicht vorhandene Fähigkeiten in Unternehmen auf IT-Ebene verhinderten die Weiterentwicklung solcher Konzepte. Die verfügbare Automatisierung war unkompliziert und linear aufgabengesteuert. Aufgrund dieser Faktoren sowie der Kosten wurden Entscheidungen über die Weiterentwicklung der Automatisierung von der Notwendigkeit bestimmt und nicht als Mehrwert im Vergleich zu Ausrüstung und Arbeitskräften betrachtet. Aber mit der Realität des Mooreschen Gesetzes und der drastischen Kostensenkung durch die schnelle Entwicklung neuer Technologien stellen Unternehmen fest, dass sie diese Technologien als potenziellen Mehrwert für das Unternehmen betrachten können.

Die Leistungsfähigkeit dieser fortschrittlichen Technologien hat ebenfalls dramatisch zugenommen. Mit fortschrittlichen Algorithmen hat das maschinelle Lernen einen Zustand erreicht, in dem es Aktionen weiter verfeinern kann, die autonome oder halbautonome Entscheidungen in Produktionsanlagen vorantreiben. Ebenso hat der Fortschritt von KI und Deep Analytics die Möglichkeit geschaffen, sich auf die Verbindung von Prozessen statt auf linear definierte Aufgaben zu konzentrieren. Unternehmen wie John Deer und Volvo haben maschinelles Lernen und KI in ihren Herstellungsprozess integriert, und das ständig zunehmende Tempo des technologischen Fortschritts und die Einführung von Sensoren, Edge-Geräten, Softwareadaptern und Cloud-Computing machen diese Tools nun für kleine und mittlere Unternehmen verfügbar auch Hersteller.

Lieferketten- und Bedarfsplanung

Mit dem Aufkommen der globalen Weltwirtschaft haben sich die Lieferketten um Rohstoffe und Komponenten aus der ganzen Welt erweitert. Zunächst angetrieben durch niedrigere Arbeitskosten, haben die gleichen technologischen Fortschritte, die viele Verbrauchergeräte vorangetrieben haben, es den Verbrauchern ermöglicht, einen besser informierten und anspruchsvolleren Geschmack bei Produkten zu entwickeln. Dies hat zu einer Nachfrage nach schnelleren Lieferungen, verbesserter Nachhaltigkeit, besserer Rückverfolgbarkeit und Massenanpassung von Produkten geführt, die noch vor wenigen Jahren nicht möglich waren.

Aufgrund dieser sich ändernden Geschmäcker sind Lieferketten komplexer geworden und Unternehmen haben begonnen, die Notwendigkeit zu verstehen, Technologie einzusetzen, um ihnen bei der Bewältigung dieser Komplexität zu helfen. Diese Technologie hat es ihnen organisch ermöglicht, die Lieferantenbeziehungen zu verbessern, effektiver zu kommunizieren und präzise nachzuverfolgen, um schnelle Nachfrageverschiebungen zu steuern, und dies geschieht durch eine tiefere Verbindung nicht nur vertikal innerhalb der Fabrik, sondern horizontal in der gesamten Lieferkette, um Latenzen in der Produktion zu eliminieren Lieferkette an jedem Punkt.

Die Hochzeit von IT und OT

Traditionell wurden Abteilungen wie die IT als „Overhead“ betrachtet, eine Funktion, die von der Notwendigkeit angetrieben wird. Diese Fähigkeiten waren zwar hochqualifiziert, aber im Allgemeinen aufgabenorientiert, und die IT war normalerweise kein Teil der Entscheidungsfindungsstruktur. Die Automatisierung fand im Rahmen der Betriebsplanung oder Fertigungsplanung statt. Dasselbe galt für Systeme, die Terminierung und Planung, Qualität und Wartung steuerten. Die traditionelle Funktion der IT bestand darin, diese unterschiedlichen Systeme zum Laufen zu bringen und zu warten. Konnektivität war entweder ein nachträglicher Einfall oder einfach nicht möglich.

Da sich die Technologie weiterentwickelt hat und OT sich immer mehr an die IT anpasst, weist die Leistungsfähigkeit von Industrie 4.0 auf einen erhöhten Wert hin, der durch Konnektivität realisiert werden kann. Da sich die beiden weiter annähern, wird sich die traditionelle Sichtweise von Netzwerken und Systemen als „Overhead“ hin zu einer Suche nach dem Wert verschieben, der durch diese Systeme hinzugefügt werden kann. Wenn dieser Wert aufgedeckt wird, können Betriebstechnologien wie SCADA, Remote-Schnittstellen, SPS mit natürlicher Sprachfähigkeit und andere in Echtzeit mit der IT zusammenarbeiten.

Technische und berufliche Herausforderungen

Ein Trend, der die Einführung intelligenter Fabriken vorantreibt, ist insbesondere ein praktischer. Im Jahr 2000 lag das Durchschnittsalter der Fertigungsarbeiter in den USA bei 40 Jahren. Bis 2012 war diese Zahl auf 44,7 Jahre gestiegen. Da immer mehr junge Menschen das College für andere Bereiche besucht haben und die Belegschaft in der Fertigungsindustrie älter geworden ist, schätzt Deloitte, dass in den USA bis 2028 ein Arbeitskräftemangel von bis zu 2,8 Millionen Menschen zu verzeichnen sein könnte. Aufgrund dieser Statistiken investieren viele Branchen verstärkt in Smart-Factory-Technologie, um sich gegen einen zunehmenden Arbeitskräftemangel abzusichern.

Unerwarteter Wettbewerb

Mit fortschreitender Konnektivität und Technologie finden viele Unternehmen Konkurrenz, nicht nur von denen in ihrer Branche, die traditionell um Verkaufsgelder gekämpft haben. Sie stellen zunehmend fest, dass diejenigen, die die Digitalisierung nutzen, in eine Branche eintreten und dort konkurrieren können, wo sie dies noch vor einigen Jahren nicht hätten tun können. Man muss sich nur die Telefon- und Kabelunternehmen ansehen, die zunehmend in die traditionellen Produktsphären des anderen eingetreten sind, um zu sehen, wie dies geschehen kann, wenn der technologische Fortschritt dies zulässt. Jetzt kann die gleiche Praxis jedoch von agilen, zukunftsorientierten kleinen und mittleren Herstellern genutzt werden, die Konnektivität, IoT und Cloud Computing eingeführt haben, um Neuland zu betreten.

Da sich diese Trends weiterhin überschneiden, werden die Fortschritte im gesamten Bereich des industriellen IoT und im Ökosystem der Technologien, die Industrie 4.0 vorantreiben, rasant weitergehen. Wenn Unternehmen Strategien zur Umsetzung von Industrie 4.0 entwickeln, sollte die Frage vielleicht nicht lauten:„Warum jetzt eine Smart Factory?“ Angesichts der oben genannten Trends sollte eine viel wichtigere Frage in den Sinn kommen. „Wie können wir keine intelligente Fabrik haben“?

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