Der vollständige Leitfaden für intelligente Fabriken

Jetzt, da COVID-19 die Gesellschaft und viele Menschen persönlich beeinflusst hat, hat sich der Trend zu einer stärker automatisierten Fertigungsindustrie verstärkt. Viele Produktionsstätten wurden im Jahr 2020 aufgrund des Virus auf die eine oder andere Weise beeinflusst. Dies könnte an einer Verlangsamung der Bestellungen, Lieferproblemen der Lieferanten oder einer vollständigen Schließung aufgrund eines Ausbruchs oder eines Eingriffs der Regierung liegen. Sicher ist, dass das Interesse an der Entwicklung einer Smart Factory gewachsen ist.

Das Zusammentreffen von Technologie und virtueller Welt mit der realen Welt ermöglicht es der Smart Factory, ihre Wirkung jetzt und nicht erst in der Zukunft zu entfalten. Die Integration verschiedener künstlicher Intelligenz, algorithmischen Lernens, der Automatisierung von Transporten und maschinellem Lernen innerhalb eines Fertigungsprozesses macht dies möglich. Das Aufkommen der Smart Factory und Industrie 4.0 wird die Art und Weise, wie Produkte hergestellt, versandt und an Verbraucher geliefert werden, grundlegend verändern. Dies wird aber auch zu einer verbesserten Arbeitssicherheit, einem Schutz vor der Abhängigkeit von menschlichen Ressourcen (COVID-19 als Paradebeispiel hier) und hoffentlich zu einer Verringerung schädlicher Emissionen führen. Die Fähigkeit von Maschinen, in einem intelligenten Ökosystem miteinander zu kommunizieren, wird zu buchstäblich „intelligenten“ Fertigungsanlagen führen. Dieser Leitfaden beschreibt, was eine intelligente Fabrik ist, welche Technologie diese Bewegung vorantreibt und wie die Umsetzung aussehen kann.

Was ist eine intelligente Fabrik?

Im Wesentlichen ist eine Smart Factory durch die Fortschritte im Umgang mit Daten, die heute allgemein als „Big Data“ bezeichnet werden, möglich geworden. Grundsätzlich ist eine intelligente Fabrik eine Einrichtung, in der die Maschinen im Inneren vernetzt/verbunden sind. Dadurch können die Industrieanlagen reagieren, lernen und ihre Prozesse anpassen, was zu einer „intelligenten Fabrik“ führt. Die Fähigkeit, große Mengen komplexer Daten zu verarbeiten, die durch die Maschinen geleitet werden, hat den Weg für die Ankunft der intelligenten Fabrik geebnet. Eine intelligente Fabrik verbindet industrielle Internetverbindungen mit der Cloud, die eine Brücke zwischen der Online- und der physischen Welt schlägt.

Die Verwendung von Maschinen oder Zusatzgeräten, die in einer zusammenhängenden Sprache miteinander kommunizieren können, führt zu vielen potenziellen Verbesserungen. Es kann zu Wartungsrückmeldungen führen, die Ausfälle und Stillstände in der Montagelinie verhindern. Es kann auch zu einer viel flexibleren Produktionslinie führen, die es ermöglicht, dass die verschiedenen Maschinen zusammenarbeiten.

Was führte zum Aufstieg der Smart Factory?

Bald werden die getrennten und isolierten Maschinen innerhalb der Produktionsstätten der Vergangenheit angehören. Intelligente Fabriken werden ein vollständiges Ökosystem eröffnen, das es Maschinen aus verschiedenen Sektoren ermöglicht, Daten bereitzustellen, die reibungslos zu einer funktionierenden intelligenten Fabrik führen. Aber welche technologischen Entwicklungen haben diese Entwicklungen ermöglicht? Die erste dieser Entwicklungen war die Einführung von 5G und industriellen Internetverbindungen.

Die Entwicklung dieser verstärkten Internetverbindungen bedeutet, dass es bessere Download- und Upload-Kapazitäten geben wird. Darüber hinaus die Entwicklung einer geringeren Latenz und die Fähigkeit, eine größere Anzahl von Anwendungen gleichzeitig zu verwalten. Dieser letzte Punkt ist besonders wichtig in der Fertigungsindustrie und dem Aufstieg intelligenter Fabriken.

Die nächste Entwicklung in der Technologie ist Automatisierung und Robotik; Die Ergebnisse in diesen Bereichen haben sich dramatisch verbessert. Die Navigationsfähigkeit in verschiedenen AGVs (Automated Guided Vehicles) und AMRs (Automated Mobile Robots) hat sich weiterentwickelt und ist billiger geworden, was zu einer stärkeren Nutzung der natürlichen Navigation in Produktionsanlagen führt. Diese AGVs und AMRs können über die industriellen Internetverbindungen mit einem Flottenmanagementsystem verbunden werden, das zu Analysen und Daten zum Materialtransport führt. Diese Daten können verwendet werden, um die Transportprozesse anzupassen und zu verbessern, was zu großen Produktivitäts- und Effizienzsprüngen führt.

eQart von FlexQube wurde als erster Schritt in die Automatisierungswelt entwickelt, indem ein benutzerfreundliches und einfach zu implementierendes AGV geschaffen wurde. Das eQart bewahrt auch die ursprüngliche DNA des FlexQube-Konzepts, das zum weltweit flexibelsten AGV auf dem Markt führt.

Das Aufkommen der Machine-to-Machine-Kommunikation mit dem Internet der Dinge (IoT) trägt ebenfalls zur Entwicklung der Smart Factory bei. Das Hinzufügen von Sensoren, Software und anderer Technologie hat die Art und Weise, wie schwere Fertigungsmaschinen miteinander kommunizieren können, wirklich verbessert. Diese Kommunikation zwischen Maschinen ist der Schlüssel zum Ablauf von Prozessen innerhalb einer intelligenten Fabrik. Wenn diese Maschinen sprechen und kommunizieren, lassen sich Effizienz, Sicherheit und Produktivität erheblich verbessern.

Einige andere Fortschritte in der Technologie, die die intelligente Fabrik möglich machen, sind:

• Fortschritte in der additiven Fertigung und im 3D-Druck
• Augmented Reality ermöglicht es den Bedienern, sich vorzustellen, wie die Dinge sein könnten, was eine Verbesserung der Prozesse und eine Verringerung der Ausfallzeiten und ungeplanten Stopps ermöglicht.

Implementierung einer intelligenten Fabrik

Laut Deloitte aus dem Jahr 2020, “Implementing the smart factory: New perspectives for driving value”, glauben 86 % der Hersteller, dass intelligente Fabriken bis 2025 der Hauptantrieb für den Wettbewerb sein werden, und 83 % glauben, dass intelligente Fabriken dies verändern werden Produkte hergestellt werden. Dies ist eine beträchtliche Anzahl von Herstellern, die intelligente Fabriken als den Weg der Zukunft sehen; Die ersten Schritte zur Umsetzung können jedoch schwierig sein. Wie geht man also bei der Umsetzung einer Smart Factory vor? Im Folgenden werden nur einige allgemeine Themen skizziert, die bei einem Übergang und nicht bei einem schrittweisen Übergang berücksichtigt werden müssen, da jede Fabrik anders ist.

Das erste Thema, das bei einer solchen Transformation berücksichtigt werden muss, ist sicherzustellen, dass Sie jede Aufgabe verstehen, die innerhalb der Einrichtung erledigt werden muss. Zu wissen, was jeder Bediener bei seinen täglichen Aufgaben tut, und zu wissen, wie Sie es einfacher machen können und welche Informationen Sie im Auge behalten müssen. Auf diese Weise können Sie die Bedenken finden, die angegangen werden müssen, und die Verhaltensweisen und Gewohnheiten, die geändert werden müssen. Allein die Durchführung dieser Untersuchung kann zu Verbesserungen des Prozesses und der Maßnahmen führen.

Zweitens werden für den Übergang zu einer intelligenten Fabrik eine Vielzahl von Fähigkeiten und Ressourcen benötigt. Ein vielfältiges Spektrum an Fähigkeiten und Erfahrungen ermöglicht es, eine Kultur der Vision und des Verständnisses zu schaffen. Standardkompetenzen, die für die Transformation einer intelligenten Fabrik benötigt werden, sind Engineering, IT, Produktionsfähigkeiten, Datenmanagementfähigkeiten und Analytik. Es ist erforderlich, Softwareingenieure und menschliche Bediener zur Zusammenarbeit zu bewegen, um die richtigen Informationen zu sammeln. Es ist wichtig, diese Fähigkeiten einzubringen, um ein Ökosystem zu schaffen, das eine Kultur der Einsicht und Intelligenz entwickeln kann, aber es ist auch wichtig, Wege zu finden, dies zu schaffen und zu unterstützen. Es ist auch wichtig, Wege zu finden, um herauszufinden, wer in Ihrem bestehenden Personal wachsen kann, um während des Wandels Rollen zu übernehmen. Eine Kultur der Unterstützung und des Lernens wird sich in Zukunft auszahlen, da Fähigkeiten zur Problemlösung und zum kritischen Denken immer gefragter werden.

Drittens ist es in jeder Phase des Übergangs zu einer intelligenten Fabrik unerlässlich, sich auf die Konnektivität zu konzentrieren. Es ist von entscheidender Bedeutung, sicherzustellen, dass Sie über die Infrastruktur verfügen, die mehrere Geräte verwalten kann, die alle miteinander verbunden sind. Der Erfolg einer intelligenten Fabrik beruht auf der Vernetzung von Maschinen und Prozessen. Ohne einen festen, robusten Plan rund um die Konnektivität wird es also schwierig sein, die Vorteile einer intelligenten Fabrik voll auszuschöpfen.

Da jede Fabrik anders ist und unterschiedliche Produkte andere Prozesse benötigen, kann der Übergang zu einer intelligenten Fabrik unterschiedlich gehandhabt werden. Die Nutzung der neuen technologischen Fortschritte erfordert viel Vorbereitung und Planung. Die Verfügbarkeit des richtigen Teams und der richtigen Ressourcen kann den Übergang reibungslos gestalten und zu Verbesserungen bei Sicherheit, Effizienz, Durchsatz und Produktivität führen. Der richtige Übergang kann sich also langfristig lohnen.