Seit einigen Jahren schon befindet sich die Fertigungsindustrie in einem umfassenden Wandel. Dieser drückt sich in dem Bestreben aus, die gesamte Wertschöpfungskette zu vernetzen. Smart Factorys sind Grundlage dieses als Industrie 4.0 bekannt gewordenen Konzepts. Die dabei zum Einsatz kommende Technologie wird als Industrial Internet of Things (IIoT) bezeichnet. Die Software erlaubt das Sammeln und Auswerten riesiger Datenmengen in Echtzeit.
Unternehmen, die den neuen Wegen offen gegenüberstehen, optimieren ihre Produktionsprozesse, verbessern sowohl das Bestands- als auch das Lieferkettenmanagement, schonen Ressourcen und verkürzen die Wartungsintervalle. Außerdem profitieren sie von einer sukzessiven Verbesserung der Qualität ihrer Produkte. In der Summe generiert eine Smart Factory somit einen immensen Wettbewerbsvorteil.
Unternehmen dagegen, die an klassischen Fertigungsmethoden festhalten, verlieren immer mehr den Anschluss und müssen befürchten, über kurz oder lang vom Markt zu verschwinden.
Was wird unter Industrie 4.0 verstanden?
Die Wortschöpfung “Industrie 4.0” soll zum Ausdruck bringen, dass die Fertigungsindustrie durch den flächendeckenden Einsatz moderner Kommunikations- und Informationstechnologien wie das IIoT (Industrial Internet of Things auf ein neues Niveau gehoben wird. Industrie 4.0 reiht sich damit ein in die historische Abfolge früherer Modernisierungssprünge ein.
War es Mitte des 19. Jahrhunderts die Dampfmaschine, die die erste industrielle Revolution in Gang brachte, wird die Einführung der Massenproduktion als zweite Stufe der Modernisierung von Produktionsstätten angesehen. Die dritte Revolution im Fertigungsbereich wird an der Nutzung von Computern festgemacht, welche einen großen Fortschritt bei der innerbetrieblichen Automatisierung mit sich brachte. IIot optimiert nun in einer vierten Stufe die gesamte Wertschöpfungskette durch die Einführung vernetzter cyber-physischer Systeme.
Und was macht IIoT genau?
Das Industrial Internet of Things ist ein Teilgebiet des schon aus dem Smart Home bekannten Internet of Things (IoT). Während IoT vornehmlich im privaten Bereich die elektrischen Geräte eines Haushalts verknüpft, zeigt sich das IIoT für die Vernetzung innerhalb der Fertigungsindustrie verantwortlich.
Grundlage ist die Ausstattung aller Maschinen und Produktionsstätten mit sensiblen Sensoren und Aktoren. Diese liefern einen stetigen Datenfluss, ihren Zustand sowie die gesamten Fertigungsprozesse betreffend, an eine zentrale Plattform. Dort werden die Daten in Echtzeit ausgewertet und die Ergebnisse den jeweiligen Entscheidern zur Verfügung gestellt. Die Technologie ermöglicht es den Verantwortlichen, wichtige Entscheidungen ungleich schneller zu treffen, als dies ohne Vernetzung möglich wäre. Zudem befähigt IIoT die Maschinen zur Kommunikation untereinander.
Das Revolutionäre an IIoT ist der Umstand, dass die Vernetzung über die eigentliche Produktionseinheit hinausgeht und die gesamte Wertschöpfungskette vom Rohstofflieferanten über das eigentliche Produktionsverfahren und den Kunden bis hin zum Recycling umfasst.
Komplette Vernetzung als Grundlage effizienter Produktionsbetriebe
Dieser Umstand bringt eine ganze Reihe von Vorteilen mit sich. So lassen sich Wartungsintervalle verkürzen und energetische Ressourcen einsparen. Lücken in den Lieferketten werden frühzeitig erkannt und zeitnah überwunden. Außerdem lassen sich Einzelstücke zum Preis von Massenprodukten herstellen.
Was sind smarte Produkte?
Intelligente Produkte benötigen lediglich einen Chip, der das Produkt betreffende Daten über dessen gesamten Lebenszyklus sammelt und auswertet. Die Maschinen werden so mit Informationen ausgestattet, die es ihnen erlauben, auf sich ändernde Kundenwünsche individuell und ohne Vorlauf einzugehen.
Smartes Energiemanagement
Industrielle Produktionsbetriebe zählen zu den größten Energieverbrauchern überhaupt. Daher führen schon kleinste Verbesserungen innerhalb der Fertigung zu großen Einsparungen. Diese sind gerade jetzt in einer Zeit sehr hoher Energiepreise von unschätzbarem Wert. Zudem werden umweltschonende Produktionsverfahren mehr und mehr zu einem entscheidenden Kaufargument.
Softwarebasierte Datenflüsse befähigen die Manager, große Energieverbraucher in der Produktion sofort zu lokalisieren und auszutauschen. Überdies lässt sich die Einbindung erneuerbarer Energieträger leichter bewerkstelligen.
Vorausschauende Wartung und Instandhaltung
Digitalisierte Produktionsabläufe haben einen großen Einfluss auf die Instandhaltung des Maschinenparks. An den Resultaten der Datenauswertung lässt sich frühzeitig erkennen, wann Schäden auftreten. So können die Verschleißteile ausgetauscht werden, ohne dass es zu zeitraubenden Maschinenstopps kommt, welche die Produktionszahlen negativ beeinflussen. Ausfallzeiten werden so auf das absolute Minimum verkürzt.
Was ist mit der menschlichen Arbeitskraft?
In der Smart Factory wird der Mensch nicht mehr gebraucht, um niedrige und monotone Arbeiten zu erledigen. Sein Aufgabenbereich verlagert sich vielmehr auf die Prozessoptimierung und auf kontrollierende und überwachende Tätigkeiten, die durchweg besser vergütet werden als die des einfachen Maschinenführers.
Quelle: News Factory, Bildquelle: Pixabay/Pexels/Karolina Grabowska