Wirtschaft

Was ist eine Smart Factory und welchen Nutzen bietet sie für Unternehmen

In diesem Kontext verfügt eine intelligente Fabrik über interoperable Systeme, dynamische Modellierung und Simulation auf mehreren Ebenen, intelligente Automatisierung, starke Cybersicherheit und vernetzte Sensoren.

Die Smart Factory ist ein Konzept, das das Endziel der Digitalisierung in der Fertigung ausdrückt. So wie der Begriff am häufigsten verwendet wird, ist eine Smart Factory eine hochgradig digitalisierte Produktionsstätte, die kontinuierlich Daten durch vernetzte Maschinen, Geräte und Produktionssysteme sammelt und teilt.

Die Daten können dann von selbst optimierenden Geräten oder unternehmensweit genutzt werden, um Probleme proaktiv anzugehen, Fertigungsprozesse zu verbessern und auf neue Anforderungen zu reagieren. Verschiedene Technologien wie KI, Big Data Analytics, Cloud Computing und Industrial IoT (Internet of Things) haben Smart Manufacturing Praktiken umfassend gemacht.

Wenn sie vollständig realisiert sind, nutzen Smart Factories vollintegrierte, kollaborative Fertigungssysteme, um den Betrieb flexibel, anpassungsfähig und optimierbar zu machen.

Vorteile der Smart Factory

Intelligente Fabriken optimieren die Effizienz und Produktivität, indem sie die Fähigkeiten von Produktionsgeräten und Menschen erweitern. Durch die Fokussierung auf die Schaffung eines agilen, iterativen Produktionsprozesses durch Datenerfassung, kann Smart Factory Entscheidungsprozesse mit stärkeren Erkenntnissen unterstützen.

Durch die kontinuierliche Verbesserung der Produktivität von Fertigungsprozessen können Smart Factories Kosten senken, Ausfallzeiten reduzieren und Verschwendung minimieren. Das Erkennen und Reduzieren von fehlgeleiteten oder untergenutzten Produktionskapazitäten bedeutet Wachstumschancen ohne Investitionen in zusätzliche monetäre oder physische Ressourcen.

Technologien der Industrie 4.0 in den Smart Factories

Die Fertigungspraxis, die von intelligenten Fabriken übernommen wird, ist die optimierte Anwendung von Technologien, die aus der vierten industriellen Revolution, bekannt als Industrie 4.0, hervorgehen.

Bei der Smart Factory geht es nicht darum, eine einzige Software in der gesamten Produktionshalle einzusetzen und sofortige Verbesserungen im Produktionsprozess zu sehen. Eine Kombination aus verschiedenen Industrie 4.0-Technologien trägt zur Optimierung der smarten Fertigung bei. Hier sind die wichtigsten Basistechnologien:

Industrial IoT (IIoT)

IIoT bezieht sich auf miteinander verbundene Geräte, Maschinen oder Prozesse, die durch Datenkommunikationssysteme verbunden sind, um den Austausch und die Nutzung von Daten zwischen Menschen und Maschinen zu erleichtern.

Typischerweise verfügen diese Geräte über Sensoren, die aussagekräftige Datenpunkte in einer Cloud oder einer Offline-Datenbank sammeln, um den Herstellungsprozess zu verfolgen und Möglichkeiten zur Verbesserung zu identifizieren. IIoT ermöglicht betriebliche Effizienz, Kontrolle und Einsicht in umsetzbare Schlüsselmetriken.

Sensoren

Sensoren, die an Geräten und Maschinen angebracht sind, helfen dabei, bestimmte Datenpunkte in bestimmten Stadien des Herstellungsprozesses zu sammeln und bieten sofortige Sichtbarkeit in den verschiedenen Schichten der Produktionsstätte.

Zum Beispiel können Temperatursensoren in einem Reinraum das Klima in einem Labor verfolgen und erkennen und diese Daten über ein IoT-Gateway teilen. Die Daten können dann zur Selbstkorrektur mit KI (Künstliche Intelligenz) verwendet werden oder relevante Teammitglieder zur Überprüfung alarmieren.

Cloud Computing

Cloud Computing ermöglicht es Smart Factory, Daten zu speichern, zu verarbeiten und zu teilen. Und das mit größerer Flexibilität und zu geringeren Kosten als bei traditionellen On-Premise-Alternativen.

Vernetzte Geräte und Maschinen in der Produktion profitieren von der Möglichkeit, schnell große Datenmengen hochzuladen. Die dann destilliert werden können, um Feedback zu geben und Entscheidungen nahezu in Echtzeit zu treffen.

Big Data Analysen

Die Anhäufung von Daten im Laufe der Zeit kann Aufschluss darüber geben, wie effizient der Produktionsprozess ist, auf welche Schlüsselmetriken man sich konzentrieren sollte und welche Systeme unterdurchschnittlich arbeiten.

Die schiere Größe von Big Data kann Fehlermuster erkennen und eine vorausschauende Qualitätssicherung mit hoher Genauigkeit durchführen. Auf diese Weise können sich die Präsentation und das Timing von Big Data-Analysen, optimal und schnell verbessern.

Smart Levels: Vier Level der Smart Factory

Diese vier Ebenen der Datenstruktur können dir dabei helfen, zu beurteilen, wo du auf dem Weg zu einer Smart Factory stehst und welche Schritte du unternehmen musst, um die nächste Ebene zu erreichen.

Level Eins: Verfügbare Daten

Dies ist wahrscheinlich der aktuelle Status der meisten Fabriken. Die Daten sind verfügbar, aber nicht zugänglich. Das Sortieren und Analysieren von Daten erfordert manuelle Arbeit und kann sehr zeitaufwendig sein. Was den Prozess der Produktionsverbesserung ineffizienter macht als beabsichtigt oder nötig.

Level Zwei: Zugängliche Daten

Auf dieser Stufe werden die Daten in einer besser verdaulichen Form präsentiert. Die Daten sind strukturiert und ordentlich an einem Ort sortiert, mit zusätzlichen Systemen, die helfen, die Daten zu visualisieren und Dashboards anzuzeigen. Die Fabrik ist in der Lage, proaktive Analysen durchzuführen, obwohl dies immer noch einige Zeit und Mühe erfordern kann.

Level 3: Aktive Daten

Aktive Daten bedeuten Daten, die mit Hilfe von maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz proaktive Analysen durchführen können, um Erkenntnisse ohne viel menschliche Aufsicht zu generieren. Das System kann Schlüsselprobleme und Anomalien aufspüren, um Ausfälle mit hoher Genauigkeit vorherzusagen und relevante Personen mit wertvollen Erkenntnissen zur richtigen Zeit zu informieren.

Level 4: Handlungsorientierte Daten

Auf dieser Stufe kann maschinelles Lernen umsetzbare Lösungen für die Probleme generieren, die in den früheren Stufen identifiziert wurden. Die Produktionsmaschinen und Geräte, die mit diesem Modul oder System verbunden sind, können diese Änderungen dann ohne menschliches Zutun ausführen.

Das Sammeln von Daten, das Identifizieren von Problemen und das Generieren von Lösungen geschieht nacheinander mit wenig bis gar keinem menschlichen Input.

Durch Smart Factory die Lieferkette verbessern

Die Investition in den Aufbau einer intelligenten Fabrik kommt den Herstellern zugute, indem sie einen sichereren, effizienteren und zuverlässigeren Betrieb schafft. Unternehmen müssen digitale Technologien einführen, um die steigenden Erwartungen der Verbraucher an schnellere Lieferzeiten, kostenlosen Versand, Optionen zur individuellen Anpassung von Produkten, mehr Transparenz und geringere Kosten zu erfüllen.

Die Anforderungen an die Fertigungsindustrie werden aufgrund des Trends zu mehr On-Demand-Produktion und dem ständigen Bestreben, Kosten zu senken, weiter steigen. Die intelligente Fabrik ist ein direkter Weg für Hersteller, sich in einem wettbewerbsintensiven und dynamischen Markt zu behaupten, da sie digitale Innovationen nutzen, um die Effizienz der Lieferkette zu verbessern.

Mathias Diwo

Mathias schreibt über transformative Technologien - von Cloud bis KI, von AR/VR bis 5G, den digitalen Arbeitsplatz, Management, Leadership und die Zukunft der Arbeit.
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