{"id":6111,"date":"2021-09-14T08:00:00","date_gmt":"2021-09-14T07:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/?p=6111"},"modified":"2023-02-02T09:40:51","modified_gmt":"2023-02-02T09:40:51","slug":"intelligente-fabriken-veraendern-die-fertigungsindustrie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/de\/fertigungsindustrie\/intelligente-fabriken-veraendern-die-fertigungsindustrie\/","title":{"rendered":"Intelligente Fabriken ver\u00e4ndern die Fertigungsindustrie"},"content":{"rendered":"\n

Smart Manufacturing“ (SM) ist ein Technologieansatz, bei dem mit dem Internet verbundene Maschinen den Produktionsprozess in Echtzeit \u00fcberwachen. Das Hauptziel von SM besteht darin, M\u00f6glichkeiten f\u00fcr die Automatisierung von Arbeitsabl\u00e4ufen zu identifizieren und Datenanalysen zur Verbesserung der Leistung zu nutzen.<\/p>\n\n\n\n

Das industrielle Internet der Dinge (IIoT), k\u00fcnstliche Intelligenz (KI) und Edge-Computing haben in den letzten zehn Jahren das Wachstum und die Expansion in vielen Fertigungsindustrien erheblich beschleunigt.<\/p>\n\n\n\n

Fabriken werden zweifelsohne intelligenter, effizienter und kosteng\u00fcnstiger. Dies f\u00fchrt zu einer erh\u00f6hten Produktionskapazit\u00e4t und zu einem hervorragenden Service f\u00fcr die Kunden.<\/p>\n\n\n\n

Die IIoT-Vision ist eine Welt, in der intelligente, vernetzte Anlagen (die „Dinge“) als Teil eines gr\u00f6\u00dferen Systems oder Systems von Systemen arbeiten, die das intelligente Fertigungsunternehmen ausmachen. Die „Dinge“ verf\u00fcgen \u00fcber unterschiedliche Stufen intelligenter Funktionalit\u00e4t, die von der einfachen Erfassung und Bet\u00e4tigung bis hin zur Steuerung, Optimierung und zum vollst\u00e4ndig autonomen Betrieb reichen.<\/em><\/p>John Conway ist VP f\u00fcr Strategie und Partnerschaften bei Schneider Electric<\/cite><\/blockquote>\n\n\n\n

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Abf\u00fcllanlage – Wasserabf\u00fcllanlage f\u00fcr die Verarbeitung und Abf\u00fcllung von kohlens\u00e4urehaltigem Wasser in Flaschen<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Traditionelle Herstellungsverfahren wurden entwickelt, als sich die Massenproduktion auf Gr\u00f6\u00dfenvorteile und Maschinenauslastung konzentrierte. Dahinter stand der Gedanke, dass eine Maschine, die zu irgendeinem Zeitpunkt stillstand, m\u00f6glicherweise Geld verlor, so dass die Unternehmen sie st\u00e4ndig in Betrieb hielten.

Um die Kundenzufriedenheit zu erreichen, die f\u00fcr viele Unternehmen im Mittelpunkt stand, hielten die traditionellen Fertigungsunternehmen umfangreiche Lagerbest\u00e4nde vor, um alle potenziellen Auftr\u00e4ge problemlos erf\u00fcllen zu k\u00f6nnen, was zu h\u00f6heren Gewinnen f\u00fchrte. Diese Arbeitsweise hat zur Folge, dass die Unternehmen ihre Maschinen mit bestimmten Einstellungen und Konfigurationen so lange wie m\u00f6glich in Betrieb halten m\u00fcssen, um die Kosten f\u00fcr die Herstellung der Teile zu senken.

Diese Arbeitsweise wird als Batch-and-Queue-Verfahren bezeichnet. Bei der Massenproduktion werden die Waren auf einer Stufe des Fertigungsprozesses verarbeitet und zur n\u00e4chsten Stufe transportiert, unabh\u00e4ngig davon, ob sie ben\u00f6tigt werden oder nicht, und warten in einer Warteschlange. Diese Methode kann, wenn sie nicht richtig gehandhabt wird, zu erheblichen Engp\u00e4ssen auf jeder Stufe der Fertigung f\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n

Dieser herk\u00f6mmliche Fertigungsansatz ist aus mehreren Gr\u00fcnden nicht sehr effizient, zum Beispiel:

Die R\u00fcstzeiten f\u00fcr Maschinen sind in der Regel viel l\u00e4nger. Das Einrichten einer Maschine f\u00fchrt letztlich zu Maschinenstillstand und damit zu Produktionsausf\u00e4llen, was in der Massenproduktion enorme Folgen haben kann.

Die Qualit\u00e4t ist ein wichtiger Faktor in jedem Fertigungsprozess. Bei der traditionellen Massenproduktion werden Chargen mit Qualit\u00e4tsproblemen erst im n\u00e4chsten Prozess bemerkt. Die Arbeit muss dann erneut durchgef\u00fchrt werden, was weitere Ressourcen bindet und Kosten und Verz\u00f6gerungen verursacht.

Die intelligente Fertigung zielt in erster Linie darauf ab, einen Gro\u00dfteil der Prozesse zu automatisieren und diese Probleme der traditionellen Methoden zu l\u00f6sen. Sie wird als kollaborativer Weg zur vollst\u00e4ndigen Integration eines Fertigungssystems gesehen, das in Echtzeit reagieren und seine Ressourcen anpassen kann. In Anbetracht der sich st\u00e4ndig \u00e4ndernden Bedingungen und der Anforderungen an eine Fabrik im Versorgungsnetz ist die intelligente Fertigung die ideale L\u00f6sung, wobei der Kunde im Mittelpunkt steht.

Die intelligente Fertigung zielt darauf ab, den Fertigungsprozess mithilfe eines technologiegesteuerten Ansatzes zu verbessern, der IoT-Maschinen zur \u00dcberwachung des Produktionsprozesses in Echtzeit kombiniert. Intelligente Fertigung erm\u00f6glicht es Unternehmen, M\u00f6glichkeiten zur Automatisierung von Fertigungsprozessen zu erkennen und Datenanalysen zur Leistungssteigerung zu nutzen.<\/p>\n\n\n\n

Vor- und Nachteile der intelligenten Fertigung<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Horizontales Farbbild einer modernen Kunststofffabrik<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die intelligente Fertigung bietet mehrere Vorteile, z. B. verbesserte Effizienz, h\u00f6here Produktivit\u00e4t und allgemeine Kosteneinsparungen. In einer intelligenten Fabrik wird die Produktivit\u00e4t kontinuierlich verbessert und die Produktionskapazit\u00e4t erh\u00f6ht. Angenommen, eine bestimmte Maschine verlangsamt die Produktion oder es gibt ein Qualit\u00e4tsproblem. In diesem Fall zeigen intelligente Fabriken das Problem mithilfe von KI-Softwaresystemen auf und erarbeiten eine L\u00f6sung zur Behebung des Problems. Diese Art von Systemen bietet weit mehr Flexibilit\u00e4t, als Sie sich vorstellen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Wenn wir von verbesserter Effizienz sprechen, ergeben sich die ersten Einsparungen direkt aus den geringeren Ausfallzeiten der Maschinen. Moderne Maschinen in Fabriken verf\u00fcgen in der Regel \u00fcber zahlreiche Sensoren und Diagnosesysteme, die die Bediener bei einem Problem oder potenziellen Problem warnen k\u00f6nnen. Kombiniert man diese Maschinen mit fortschrittlicher KI-Technologie, kann man Probleme erkennen, bevor sie auftreten, und die entsprechenden Ma\u00dfnahmen ergreifen. Dies wird als pr\u00e4diktive KI bezeichnet.<\/p>\n\n\n\n

Der gr\u00f6\u00dfte Nachteil der intelligenten Fertigung sind bei weitem die Anfangsinvestitionen f\u00fcr die Implementierung eines intelligenten Systems. Einige kleine\/mittlere Unternehmen k\u00f6nnen das Risiko der Technologieeinf\u00fchrung nicht einfach eingehen, wenn sie kein langfristiges Wachstum anstreben.<\/p>\n\n\n\n

Wenn Unternehmen die Anfangsinvestitionen \u00fcberwinden k\u00f6nnen, ist die gr\u00f6\u00dfte H\u00fcrde bei der Einf\u00fchrung von Technologie in der Fertigung die Installation. Diese Art von Systemen kann sehr komplex sein und muss genau auf die Bed\u00fcrfnisse der Fertigung abgestimmt werden. Wenn das System schlecht l\u00e4uft oder st\u00e4ndig nachjustiert werden muss, kann das die Gewinne schm\u00e4lern.<\/p>\n\n\n\n

Intelligentes Fertigungsunternehmen<\/strong><\/p>\n\n\n\n

W\u00e4hrend die langfristigen Auswirkungen des IIoT manchmal schwer vorherzusagen sind, werden drei verschiedene Betriebsumgebungen die Grundlage f\u00fcr das Entstehen eines intelligenten Fertigungsunternehmens bilden.<\/p>\n\n\n\n

Intelligente Unternehmenssteuerung <\/strong>– IIoT-Technologien werden eine enge Integration intelligenter, vernetzter Maschinen und intelligenter, vernetzter Produktionsanlagen in das gesamte Unternehmen erm\u00f6glichen. Dies wird eine flexiblere und effizientere und damit rentablere Fertigung erm\u00f6glichen. Die intelligente Unternehmenssteuerung kann als mittel- bis langfristiger Trend betrachtet werden. Seine Umsetzung ist komplex und erfordert neue Standards, um die Konvergenz von IT- und OT-Systemen zu erm\u00f6glichen.<\/p>\n\n\n\n

Asset Performance Management <\/strong>– Der Einsatz kosteng\u00fcnstiger drahtloser Sensoren, einfacher Cloud-Konnektivit\u00e4t (einschlie\u00dflich WAN) und Datenanalyse wird die Leistung von Anlagen verbessern. Mit diesen Tools lassen sich Daten vor Ort leicht erfassen und in Echtzeit in verwertbare Informationen umwandeln. Dies wird zu besseren Gesch\u00e4ftsentscheidungen und zukunftsorientierten Entscheidungsprozessen f\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n

Augmented Operators <\/strong>– Die Mitarbeiter der Zukunft werden mobile Ger\u00e4te, Datenanalysen, Augmented Reality und transparente Konnektivit\u00e4t nutzen, um die Produktivit\u00e4t zu steigern. Da aufgrund der rapide zunehmenden Pensionierung der geburtenstarken Jahrg\u00e4nge immer weniger qualifizierte Arbeitskr\u00e4fte f\u00fcr die Kernt\u00e4tigkeiten zur Verf\u00fcgung stehen, ben\u00f6tigen die j\u00fcngeren Ersatzmitarbeiter Informationen, die ihnen sofort zur Verf\u00fcgung stehen. Diese Informationen werden in einem Echtzeitformat bereitgestellt, das ihnen vertraut ist. So wird die Anlage immer benutzerzentrierter und weniger maschinenzentriert.<\/p>\n\n\n\n

Cyber-Sicherheit<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Hackerangriff und Datenschutzverletzung, Konzept des Informationslecks, futuristischer Cyber-Hintergrund mit aufgebrochenem Schloss<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Mit dem Aufkommen des IIoT steigt der Bedarf an Cybersicherheit in industriellen Systemen, vor allem dort, wo es um sensible Daten geht. Aufgrund der Komplexit\u00e4t des IIoT bedeutet dies, dass die Sicherheit nicht nur auf der Softwareebene, sondern auch in der Hardware und den Komponenten, aus denen die intelligenten Steuerungssysteme bestehen, ber\u00fccksichtigt werden muss.

Die Genehmigung von Sicherheitsstandards mit Zertifizierung wird ebenfalls entscheidend f\u00fcr das Wachstum des IIoT sein. Damit wird sichergestellt, dass die Sicherheit nicht nur f\u00fcr einzelne Teile gilt, sondern in ein weitreichendes System integriert ist.

Die Annahme der Zertifizierung bedeutet, dass bestimmte Elemente innerhalb eines Systems letztendlich kritische Komponenten sein werden. Die Komponenten werden von Sicherheitsexperten sicher kombiniert und in einem sicheren System betrieben werden.<\/p>\n\n\n\n

Technologische Komponenten f\u00fchren die IIoT-Transformation an<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Das IIoT weicht die Grenzen zwischen physischen und virtuellen Komponenten auf. Dies erm\u00f6glicht flexiblere Modelle f\u00fcr den Zugriff auf Prozesse und Maschinendaten – und damit die Umgehung traditioneller Automatisierungsarchitekturen und den Zugang zu benutzerfreundlicheren, mobilen Systemen, die auf IoT-Standards basieren.

Das Sammeln von Daten ist zwar ein wichtiger Aspekt des IIoT, aber dieser einzelne Aspekt allein wird es Herstellern nicht erm\u00f6glichen, das volle Potenzial des IIoT auszusch\u00f6pfen. Andere Komponenten des IIoT m\u00fcssen ebenfalls ber\u00fccksichtigt werden:<\/p>\n\n\n\n