Datum:
17. April 2021

Digitale Fabrik - So tragen Maschinenbauer zur Digitalisierung auf dem Shopfloor bei

Die digitale Fabrik ist das Idealbild der zukünftigen Produktion. Sie erlaubt ein nie da gewesenes Maß an Effizienz und Flexibilität.  

Digitale Fabrik - Leitbild der zukünftigen Produktion

Doch welche Technologien sind zur Umsetzung notwendig? Wie können Maschinenbauer ihre Kunden dabei unterstützen, den Wandel erfolgreich zu gestalten?

Was genau ist eine digitale Fabrik?

Die Welt erlebt derzeit die vierte industrielle Revolution, auch Industrie 4.0 genannt. Dieser massive Umbruch wird maßgeblich durch den Einsatz moderner Informations- und Kommunikationstechnologien hervorgerufen. Charakteristisch ist hierbei, dass immer mehr Prozesse, Anlagen, Maschinen, Werkstücke und weitere Objekte vernetzt sind. Auch die Planung und Steuerung der Produktion wandert zunehmend in den digitalen Raum, in dem dann eine weitere Automatisierung vorangetrieben wird. Die Endausbaustufe dieser Transformation ist schließlich die intelligente Fabrik.

Unter einer Smart Factory versteht man typischerweise eine intelligente Fabrik, für die eine Vernetzung von softwaretechnischen und informatischen Komponenten mit elektronischen und mechanischen Teilen über das Internet charakteristisch ist. Insbesondere zeichnet sich die Digitale Fabrik durch Anpassungsfähigkeit, Flexibilität, Modifizierbarkeit, Ergonomie und Ressourceneffizienz aus. Dank der intelligenten Komponenten ist es möglich, dass sich die Produktion autark organisiert und zahlreiche Aufgaben selbstständig ausführt.

Welche Vorteile hat die digitale Fabrik?

Die Digitalisierung und Automatisierung der Produktion bringt eine Vielzahl von Vorteilen für Unternehmen mit sich. Der zentrale Mehrwert ist die Effizienz- und Produktivitätssteigerung, die durch autonome Abläufe erreicht wird. So werden Mitarbeiter von ihren bisherigen, manuellen Routinetätigkeiten entlastet und es sinkt zusätzlich die Fehlerquote. Die freiwerdenden Ressourcen stehen für höher qualifizierte Aufgaben zur Verfügung.

Durch die Erfassung von Echtzeit-Daten in Produktion und Logistik steigt zudem die Transparenz entlang der gesamten Wertschöpfungskette - von der Kundenbestellung bis hin zur Auslieferung. Verfügbare Daten können nicht nur die Statusverfolgung erleichtern, sie stellen auch die Basis für eine autonome Planung und Steuerung der Produktion dar. Damit geht zudem ein wesentlich höheres Maß an Flexibilität einher. Produktionsprozesse können dank der unternehmensübergreifenden Verfügbarkeit von Echtzeitinformationen jederzeit individuell und bedarfsgerecht angepasst werden. Selbst kurzfristige Änderungen von Rahmenbedingungen wie Kundenanforderungen, Rohstoffangeboten oder Maschinenverfügbarkeiten lassen sich hierbei ohne manuelle Eingriffe berücksichtigen. Sowohl Individualprodukte als auch Kleinserien können in solchen Szenarien kostengünstig hergestellt werden.

Nicht zuletzt erlaubt die Digitalisierung eine vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) von Anlagen und Maschinen. Damit werden eine zielgerichtete, kostensparende Planung und Durchführung von Wartungsarbeiten realisierbar. Außerdem sinken die Ausfallzeiten deutlich.

Die Vorteile der Digitalen Fabrik:

 

Erhöhung von Effizienz und Produktivität

 

Senkung von Kosten

 

Geringere Fehlerquote

 

Höhere Transparenz

 

Mehr Flexibilität

 

Vorausschauende Planung

 

Verbesserung der Anlagenzuverlässigkeit und -verfügbarkeit

 

Simultaneous Engineering

Planung und Umsetzung einer Digitalen Fabrik: die wichtigsten technologischen Komponenten

Ob Großunternehmen oder Mittelstand - Das Thema der Digitalisierung ist zunehmend Gegenstand der Fabrikplanung. Unternehmen der Industrie müssen bei der Planung moderner Produktionsstandorte in dieser Hinsicht mehrere Aspekte beachten. Hierbei sollte stets das langfristige Ziel der digitalen Fabrik im Fokus stehen: die Schaffung selbstorganisierender Strukturen. Um dies zu realisieren, müssen alle Maschinen, Werkzeuge und Produkte ständig miteinander kommunizieren. Es ist zudem eine übergeordnete, zentrale Instanz erforderlich, in der alle Daten zusammenlaufen. Die wichtigsten technologischen Werkzeuge und Elemente für die moderne Fabrikplanung sind daher die folgenden:

  • IIoT-Technologien (insbesondere Sensoren und Aktoren)
  • Cloud-Technologien für das Management und die Bereitstellung umfangreicher Daten (Big Data)
  • Kommunikationstechnologien für die Übermittlung von Daten an die Anlagen (insbesondere Funktechnologien)
  • Cyber-physische Systeme (Werkzeuge zur Vermittlung zwischen realer und virtueller Welt)

Für diese Bereiche existieren bereits konkrete Lösungen. Die technische Herausforderung im Maschinenbau liegt jedoch in der enormen Komplexität von Produktionsumgebungen. So muss die Fabrikplanung im Hinblick auf die Digitalisierung eine enorme Bandbreite verschiedener Maschinen, IT-Umgebungen, Organisationsformen und Supply-Chain-Strukturen berücksichtigen. Es gilt, ein reibungsloses Zusammenspiel unterschiedlicher technologischer Plattformen zu realisieren.

Ein gemeinsames Ökosystem

Eine intelligente Fabrik ohne gemeinsames Ökosystem und Plattformunabhängigkeit nicht umsetzbar

Der Weg zur digitalen Fabrik ist mit Herausforderungen verbunden. Ein besonders bedeutsames Thema ist die Interoperabilität. In der modernen Fabrikplanung werden Unternehmen der Industrie daher immer mehr Wert auf eine einfache Vernetzbarkeit ihrer Maschinen und Lösungen legen. Auch die Verfügbarkeit zusätzlicher digitaler Produkte zur intelligenten Nutzung der entstehenden Daten wird Investitionsentscheidungen zukünftig beeinflussen. Mit ihrem gemeinsamen Ökosystem und der Plattformunabhängigkeit ist ADAMOS die ideale Umgebung für Maschinen- und Anlagenbauer, um Kundenanforderungen dieser Art zu erfüllen.

Smarte Services bereitstellen und Wettbewerbsvorteile sichern

So unterstützen Maschinenbauer ihre Kunden bei der Digitalisierung

In ihrer Fabrikplanung stellen immer mehr Unternehmen der Industrie fest, dass Interoperabilität die Basis einer erfolgreichen Digitalisierung ist. ADAMOS greift diese Thematik auf. Die Maschinenbau-Allianz bündelt die Kräfte der Branche mit einem klaren Ziel: Die Schaffung eines Ökosystems, in dem Maschinenbauer gemeinsam Digitalisierungslösungen für die Branche und ihre Kunden entwerfen, weiterentwickeln, vertreiben und nutzen können.

ADAMOS verfolgt das Ziel die Partner auf der Reise von der Entstehung einer Produktidee über deren Realisierung bis hin zur erfolgreichen Vermarktung und Monetarisierung zu unterstützen. Die Unternehmen werden bei deren inhaltlichen und technischen Projektierungen begleitet. Der große Vorteil liegt darin, dass Plattform-Teilnehmer nicht bei null beginnen. Denn alle Partner bündeln ihr Know-how in der Allianz und stellen es dem Netzwerk zur Verfügung. ADAMOS unterstützt seine Partner mit IIoT-Plattform- und Integrationstechnologie aber auch im Bereich Portfoliomanagement selbst. 

Ein wichtiger Bestandteil sind der ADAMOS HUB und der ADAMOS STORE. Kunden können in diesem herstellerübergreifenden "Smart Factory App Store" passende digitale Lösungen finden und testen, um sie anschließend zu kaufen oder zu abonnieren. Auch ein Shop im unternehmenseigenen Branding lässt sich im ADAMOS STORE umsetzen. Zudem wird der gesamte Verkaufs- und Abrechnungsprozess von der Lösung unterstützt. Der Heterogenität und Komplexität von Technologien in der Industrie können Unternehmen in ihrer Fabrikplanung nur mit flexible einsetzbaren, möglichst auch herstellerneutralen Lösungen begegnen. Der ADAMOS HUB wurde konsequent anhand dieser Anforderung entwickelt. Er stellt Schnittstellen und Integrationspunkte bereit, mit denen ein technologieoffener Datenaustausch in der Produktion realisierbar ist. Um mit ihren Anwendungen auf die Daten zuzugreifen, nutzen Maschinenbetreiber das integrierte „Control Center




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