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09.08.2019 – Lesezeit: 4 Minuten

Produktion und Logistik / Technologie

Auf dem Weg zur Smart Factory

Der starke Wettbewerbsdruck in der produzierenden Industrie macht die Smart Factory unabdingbar. Roboter, Künstliche Intelligenz (KI) und das Internet der Dinge (IoT) helfen dabei, effizienter zu arbeiten. So etablieren Sie die Smart Factory in Ihrem Unternehmen.

Kein Unternehmen der produzierenden Industrie kann es sich mehr leisten, an veralteten Anlagen und Prozessen festzuhalten. Dafür sorgen Preisdruck und der globale Wettbewerb. Automation durch Hardware- und Software-Roboter ebnet den Weg in die Smart Factory der Zukunft. Die Marktforscher von PAC skizzieren in einem Whitepaper, wie der Einstieg in die Smart Factory gelingen kann.

Kunde steht im Mittelpunkt

Mit der Smart Factory werden grundsätzlich zwei Ziele angestrebt: Erstens soll die Ablösung manueller Tätigkeiten für eine deutliche Effizienzsteigerung sorgen. Zweitens – und nicht minder wichtig – soll die Smart Factory den Kunden und dessen individuelle Wünsche noch stärker in den Fokus der Produktion rücken.

Denn eines ist schon länger klar: Kunden verlangen immer mehr individualisierte, auf sie zugeschnittene Produkte. Die Zeiten, in denen Henry Ford alle seine Autos nur in Schwarz anbot („Sie können Ihr Auto in jeder Farbe bekommen, solange es Schwarz ist“), sind längst vorbei. Heutzutage ist es mit Technologien wie 3D-Druck möglich, ein auf spezifische Kundenwünsche hin optimiertes Produkt anzubieten. Automobilzulieferer stehen beispielsweise unter großem Druck der großen Hersteller, genaue und sich regelmäßig verändernde Spezifikationen erfüllen zu müssen.

Diese Technologien ermöglichen Smart Factory

Smart Factory bedeutet, einen erheblichen Fortschritt gegenüber der traditionellen Produktion in abgegrenzten Silos einzugehen. Es soll nun alles verbunden werden, flexibel und datengetrieben sein. Dies bedeutet, dass die strikt getrennten Welten von Operational Technology (OT) und Informationstechnologie (IT) miteinander vernetzt und in Einklang gebracht werden müssen. Das ist natürlich leichter gesagt als getan. OT stand bisher für – in der Regel geschlossene – Systeme ohne Anbindung an das Internet. Das zu ändern, ist eine anspruchsvolle Aufgabe.

3D-Druck ist eine wichtige Technologie, ebenso wie Künstliche Intelligenz (KI), das Internet der Dinge (IoT), verbesserte und virtuelle Realität (AR/VR), Cloud und Edge Computing sowie Roboterlösungen. Dank dieser technischen Fortschritte wissen Sie, was jede Ihrer Maschinen tut und was in der Produktionskette geschieht. Die Herausforderung liegt darin, Maschinen und Elemente vieler unterschiedlicher Hersteller einzubeziehen. Daten müssen gesammelt und analysiert werden.

Smarte Geräte für die Smart Factory

Konkrete Anwendungsfälle für die Smart Factory sind zum Beispiel autonome Transportfahrzeuge: Diese werden von Sensoren kontrolliert und werden durch IoT und KI gesteuert. Eine Plattform für Flottenmanagement zeigt die aktuellen Standorte. Kollisionen mit anderen Fahrzeugen und Menschen werden so vermieden und Angestellte werden entlastet, weil sie Teile nicht mehr selbst transportieren müssen. Eine Studie der Daimler-Benz-Stiftung zeigt Einsatzszenarien für autonome Transportfahrzeuge auf (PDF). Den Einsatz in der Logistikbranche demonstriert ein Whitepaper von DHL (PDF).

Kombination aus Mensch und Maschine

Eine zweite wichtige Komponente sind kollaborative Roboter (Cobots). Diese Kombinationen aus Mensch und Maschine, auch als Zentaurensysteme bekannt, bedeuten, dass Industrieroboter von Mitarbeitern gesteuert werden, ohne dass Schutzvorrichtungen erforderlich sind. Auch dies wird gesteuert von KI, IoT und Edge Computing. Der Mensch greift ein, wenn KI an ihre Grenzen stößt und bringt den Roboter wieder in die richtige Richtung. Ein Whitepaper von Universal Robots zeigt sechs Einsatzszenarien für Cobots im Maschinenbau.

Mit Datenbrillen gegen den Fachkräftemangel

Als drittes zu nennen ist der „verbundene Arbeiter“. Er nutzt mobile Geräte oder Datenbrillen und IoT. Mit virtueller Realität oder anderer Visualisierungstechnologie erteilt oder erhält er Instruktionen über weite Entfernungen hinweg. Das ist ein effektives Mittel gegen den Fachkräftemangel, denn nur wenige Experten können so vielen anderen Kollegen in kritischen Situationen weiterhelfen – ohne vor Ort zu sein. Im industriellen Bereich hat sich die Datenbrille Microsoft Hololens für diese Zwecke bewährt.

Die vierte Säule der Smart Factory ist die digitale Qualitätskontrolle. Mit vorausschauender Wartung (Predictive Maintenance) und KI sowie IoT werden Risiken erkannt, bevor sie auftreten und Fehler vermieden. Produktionsplanung in Echtzeit ermöglicht es, schnell auf neue Situationen und Anforderungen zu reagieren. So können Kundenwünsche effektiver und zeitnaher erfüllt werden.

Integration und Automation ermöglichen Smart Factory

Integration ist in vielerlei Hinsicht wichtig – von der engeren Verschränkung mit Kunden und Partnern bis zur horizontalen Integration, also der Verbindung der Maschinen untereinander. Die vertikale Integration schließt das ERP-System mit den Maschinen zusammen. Und schließlich müssen die Mitarbeiter mit den Produktionsprozessen mittels virtueller Realität verzahnt werden. Dabei sollte alles so weit wie möglich automatisiert werden.

Achten Sie auf den Geschäftsnutzen

Die Analysten von PAC raten dazu, Technologie nicht um ihrer selbst willen einzuführen. Vielmehr sollten Projekte nur angegangen werden, wenn ein klarer Geschäftsnutzen aufgezeigt werden kann. Besonderes Augenmerk sollte auf die Verbindung zwischen IT und OT gelegt werden. Beginnen Sie mit kleinen Projekten, die dann nach und nach erweitert werden. Auf keinen Fall darf der menschliche Faktor vernachlässigt werden.

Partner für die Smart Factory

Sie interessieren sich für die Einführung oder Optimierung Ihrer Smart Factory? Dann wenden Sie sich an einen Partner, der Sie Schritt für Schritt bei Ihren Herausforderungen begleitet. Die Experten von All for One Tec können Ihnen mit umfassenden Kenntnissen in Technologien und Prozessen stets weiterhelfen, sobald Sie das Thema Smart Factory angehen. Das Ziel sind integrierte Lösungen, die Ihr Unternehmen wirklich voranbringen. Das breit aufgestellte Expertenteam von All for One Tec hat Antworten auf alle Fragen und Herausforderungen, die sich in Projekten für die Smart Factory ergeben.

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Quelle: Titelbild Adobe Stock Photos, xiaoliangge