Blog

Die Smart Factory: Revolutionierung der modernen Fertigung

John Ponte

Smart Factory bedeutet mehr als nur Automatisierung. In diesem Raum kommen Daten, Technologie und menschlicher Einfallsreichtum zusammen, um eine Produktionsumgebung zu schaffen, die effizient, anpassungsfähig und nachhaltig ist und in hohem Maße auf die sich ändernden Anforderungen des Marktes reagiert. Von den Geräten im Internet der Dinge (IoT), die miteinander kommunizieren, bis hin zu den Algorithmen der künstlichen Intelligenz (KI), die die Produktionsprozesse optimieren, arbeiten alle Elemente zusammen, um ein nahtloses, intelligentes System zu schaffen. 

Lassen Sie uns gemeinsam erforschen, wie Produkte an individuelle Vorlieben angepasst werden, wo Lieferketten in Echtzeit optimiert werden und wo die Fertigung ein erhebliches Wirtschaftswachstum und ökologische Nachhaltigkeit fördern kann.

Das Konzept der intelligenten Fabrik verstehen

Eine intelligente Fabrik ist ein sich selbst optimierendes System, in dem physische und digitale Komponenten zusammenarbeiten. Bei der Verwendung lernt es, passt sich an und verbessert sich. Zu den Schlüsselelementen gehören Konnektivität (alles ist miteinander verbunden), Intelligenz (Datenanalyse durch KI), Flexibilität (Anpassung an Veränderungen) und Nachhaltigkeit (Reduzierung von Ausschuss und Verbesserung der Effizienz). 

Cyber-physische Systeme in Smart Factories

Eine intelligente Fabrik ist ein Paradebeispiel für ein cyber-physisches System (CPS). Das ist ein System, das physische Komponenten (wie Maschinen und Anlagen) mit digitalen Komponenten (wie Software und Daten) verbindet. Ein CPS muss dazu in der Lage sein, Daten zu sammeln, zu analysieren und zu nutzen, um physische Prozesse zu steuern und zu optimieren.

In einer intelligenten Fabrik sammeln Sensoren und andere Geräte Daten über die Abläufe in der Fabrik, die dann mithilfe von künstlicher Intelligenz und maschinellen Lernalgorithmen analysiert werden. Diese Daten werden dazu verwendet, um Maschinen zu steuern, die Produktivität von Abläufen zu erhöhen und sogar potenzielle Probleme vorherzusehen, bevor sie Arbeitsabläufe stören können.

Eine intelligente Fabrik könnte beispielsweise anhand von Sensordaten vorhersagen, wann eine Maschine wahrscheinlich ausfallen wird. So können die Wartungsteams Reparaturen proaktiv planen, ohne dass es zu unerwarteten Ausfallzeiten kommt.

Die vierte industrielle Revolution und der historische Kontext

Die vierte industrielle Revolution ist eine Zeit, die durch die Verschmelzung von Technologien gekennzeichnet ist. Sie baut auf den Erfolgen von diesen vorangegangenen Industriezeitaltern auf:  

  • Die Erste Industrielle Revolution:Die Dampfmaschine markierte in dieser Ära den Übergang von der Agrar- zur Industriegesellschaft.
  • Die Zweite Industrielle Revolution:Das Fließband und die Massenproduktion veränderten die Fertigung und führten zu mehr Effizienz und Erschwinglichkeit.
  • Die Dritte Industrielle Revolution:Mit dem Siegeszug der Computer und der Informationstechnologie begann eine Ära der Automatisierung und Digitalisierung.

Die Vierte Industrielle Revolution ist einzigartig, weil sie eine Kombination von Technologien umfasst. Sie verändern grundlegend die Art und Weise, wie wir leben. Intelligente Fabriken zeigen, wie durch die Integration physischer und digitaler Systeme effizientere, nachhaltigere und innovativere Produktionsumgebungen geschaffen werden können.

Digitale Transformation in der Fertigung

Wegen Unterbrechungen der Lieferketten, Arbeitskräftemangel und durch die COVID-19-Pandemie sichtbar gewordene gestiegene Kundenanforderungen sahen sich die Hersteller gezwungen, ihre traditionellen Geschäftsmodelle zu überdenken. Durch den Einsatz digitaler Technologien, wie z. B. Smart Factories, können Hersteller:

  • Die Widerstandsfähigkeit verbessern:Die digitale Transformation kann Herstellern helfen, widerstandsfähigere Lieferketten aufzubauen und sich an unerwartete Herausforderungen anzupassen.
  • Verbesserte Wettbewerbsfähigkeit:Durch Effizienzsteigerung, Kostensenkung und Verbesserung der Produktqualität können intelligente Fabriken den Herstellern auf dem globalen Markt einen Wettbewerbsvorteil verschaffen.
  • Vorantreiben von Innovationen:Digitale Technologien ermöglichen es Herstellern, neue Produkte und Dienstleistungen zu entwickeln, neue Märkte zu erschließen und somit der Zeit voraus zu sein.

Schlüsseltechnologien der Smart Factory

Bei einer intelligenten Fabrik sind so viele Komponenten involviert, die eine Produktionslinie zu einem Paradebeispiel für Effizienz machen, darunter sind:

Industrielles Internet der Dinge (IIoT)

Hierbei handelt es sich um das Netzwerk, das alle physischen Komponenten (Maschinen, Sensoren und Geräte) mit einer digitalen Welt verbindet. Diese Konnektivität ermöglicht eine nahtlose Kommunikation und einen fließenden Datenaustausch und verwandelt eine solche Fabrik in ein hocheffizientes und reaktionsschnelles System.

Redzone ist ein führender Anbieter von IIoT-Lösungen, der eine Reihe von Funktionen und Technologien anbietet, die in intelligente Fabriken integriert werden können. Dazu gehören:

  • Handheld-Geräte:Diese tragbaren Geräte ermöglichen der Belegschaft den Zugriff auf Echtzeitdaten, die Überwachung der Anlagenleistung und die Behebung von Problemen in der Fabrikhalle.
  • Drahtlosverbindung:IIoT-Geräte können über verschiedene drahtlose Technologien wie Wi-Fi, Bluetooth und Mobilfunknetze kommunizieren.
  • Edge Computing:Durch die Verarbeitung von Daten des Edge Computing können IIoT-Systeme Latenzzeiten reduzieren und Reaktionszeiten verbessern.
  • Datenanalyse:Die Analysetools von Redzone können Ihnen dabei helfen, wertvolle Erkenntnisse aus IIoT-Daten zu gewinnen. Dazu gehören z. B. die Identifizierung von Engpässen, die Optimierung von Produktionsplänen und die Vorhersage von Anlagenausfällen.

Erweiterte Datenanalyse und vorbeugende Instandhaltung

Die von IIoT-Sensoren erfassten Daten sind aufschlussreich, aber nur wenn Sie sie verwertbar machen, sind sie auch wertvoll. Hier kommt die Big-Data-Analytik ins Spiel. Es handelt sich um leistungsstarke Tools, die diese Daten analysieren und interpretieren, um die Fertigungsprozesse zu optimieren.

Die fortschrittliche Analyseplattform von Redzone bietet eine Reihe von Funktionen, mit denen Sie die Macht der Daten nutzen können:

  • Echtzeit-Überwachung:Verfolgen Sie die wichtigsten Leistungsindikatoren (KPIs) und identifizieren Sie Unregelmäßigkeiten in Echtzeit.
  • Prädiktive Modellierung:Nutzen Sie Algorithmen des maschinellen Lernens zur Vorhersage von Geräteausfällen und Qualitätsproblemen.
  • Datenvisualisierung:Erstellen Sie interaktive Übersichten, um Daten zu visualisieren und Trends zu erkennen.

Integration mit IIoT-Systemen: Verbinden Sie die Analyseplattform von Redzone nahtlos mit Ihrer bestehenden IIoT-Infrastruktur.

Digital Twins und Additive Fertigung

IDigital Twins sind virtuelle Nachbildungen physischer Vermögenswerte wie Maschinen, Geräte oder ganzer Fabriken. Diese digitalen Modelle werden anhand von Daten aus Sensoren, Simulationen und historischen Aufzeichnungen erstellt. Durch die Simulation realer Bedingungen bieten digitale Zwillinge ein wertvolles Instrument für:

  • Tests und Experimente:Hersteller können neue Prozesse, Anlagen oder Produktdesigns in einer virtuellen Umgebung testen, ohne die Produktion zu unterbrechen.
  • Optimierung: Digitale Zwillinge können zur Optimierung von Arbeitsabläufen, zur Erkennung von Engpässen und zur Verbesserung der Effizienz verwendet werden.
  • Vorbeugende Instandhaltung:Durch die Simulation des Verhaltens von Anlagen unter verschiedenen Bedingungen können die Hersteller potenzielle Ausfälle vorhersagen und die Wartung proaktiv planen.

Die auch als 3D-Druck bekannte additive Fertigung ist eine ergänzende Technologie, die es Herstellern ermöglicht, physische Objekte aus digitalen Entwürfen zu erstellen. In Kombination mit digitalen Zwillingen kann die additive Fertigung schnelles Prototyping, individuelle Anpassungen und eine On-Demand-Produktion ermöglichen.

Erweiterte (AR) und virtuelle Realität (VR)

Bei AR werden digitale Informationen über die reale Welt gelegt, während bei VR eine vollständig immersive virtuelle Umgebung geschaffen wird.

Anwendungen von AR und VR in intelligenten Fabriken:

  • Schulungen:Mithilfe von AR und VR können interaktive Schulungen durchgeführt werden, bei denen die Arbeiter komplexe Aufgabenstellungen in einer sicheren und kontrollierten Umgebung üben können.
  • Instandhaltung:Mit AR lassen sich Anleitungen und Anweisungen für Wartungsaufgaben in Echtzeit bereitstellen, wodurch Fehler reduziert und die Effizienz gesteigert werden können.
  • Prozessoptimierung: VR kann zur Visualisierung und Simulation von Produktionsprozessen eingesetzt werden, um Engpässe und verbesserungswürdige Bereiche zu identifizieren.
  • Gestaltung und Entwicklung:Mit AR und VR lassen sich Produktdesigns und Prototypen visualisieren, was die Zusammenarbeit und Entwicklung von Innovationen erleichtert.

Optimierung von Lieferketten und Logistik durch intelligente Fabriken

Bei intelligenten Fabriken geht es nicht nur um die Umgestaltung der Produktion, sondern sie hat auch tiefgreifende Auswirkungen auf das Lieferkettenmanagement und die Logistik. Durch den Einsatz fortschrittlicher Technologien können intelligente Fabriken ihre Effizienz, Anpassungsfähigkeit und Reaktionsschnelligkeit verbessern. So kann man den sich ständig ändernden Anforderungen des heutigen Marktes gerecht werden.

Der Amazon-Effekt und die Verbrauchernachfrage

Der „Amazon-Effekt“ hat die Erwartungen der Verbraucher drastisch verändert. Die Verbraucher erwarten heutzutage eine schnelle, zuverlässige und oft noch am selben Tag erfolgende Lieferung. Das übt einen enormen Druck auf die Logistik- und Lagersysteme aus, sich anzupassen und ihre Effizienz zu verbessern. Intelligente Fabriken sind mit ihren vernetzten Systemen und datengestützten Erkenntnissen gut aufgestellt, um diese Herausforderung zu meistern.

Die wichtigsten Vorteile intelligenter Fabriken für Lieferkette und Logistik:

  • Verbesserte Sichtbarkeit:Echtzeitdaten aus intelligenten Fabriken liefern einen genauen Überblick über Produktionsstatus, Lagerbestände und Transportwege.
  • Verbesserte Reaktionsfähigkeit:Durch die Optimierung von Prozessen und die Verkürzung von Vorlaufzeiten können intelligente Fabriken schneller auf Veränderungen bei Nachfrage und Angebot reagieren.
  • Reduzierte Kosten:Effizienz bei Logistik und Lieferketten können dazu beitragen, die Kosten für Inventar, Transport und Lagerhaltung zu senken.
  • Verbesserte Nachhaltigkeit:Intelligente Fabriken können Transportwege optimieren, Ausschuss reduzieren und die Energieeffizienz verbessern.

Leitfaden für eine Transformation mit Smart Factories

Es ist wichtig, dass Unternehmen ihre Transformationsstrategie auf ihre individuellen Bedürfnisse und Fähigkeiten zuschneiden und dabei die folgenden wichtigen Schritte befolgen:

Erste Prüfung

Bei einer solchen Prüfung sollten Ihre bestehenden Prozesse, Anlagen und Systeme bewertet werden, um so Bereiche mit Verbesserungspotenzial zu ermitteln. Die wichtigsten Bereiche, auf die man sich konzentrieren sollte, sind:

  • Effizienz der Produktion:Analysieren Sie Ihre aktuellen Produktionsprozesse und ermitteln Sie Engpässe oder ineffiziente Abläufe.
  • Datenverwaltung:Bewertung Ihrer Kompetenz zur Erfassung, Speicherung und Analyse von Daten.
  • Technologische Infrastruktur:Bewertung Ihrer bestehenden IT-Infrastruktur und Ermittlung etwaiger Lücken oder Grenzen.
  • Fähigkeiten der Mitarbeiter:Bewerten Sie die Fähigkeiten und Kenntnisse Ihrer Mitarbeiter in Bezug auf digitale Technologien.

Schrittweiser Transformationsansatz

Unternehmen können neue Technologien schrittweise einführen. So können sie diese testen und erlernen, während sie ihre Abläufe so wenig wie möglich stören. Dieser Ansatz bietet auch die Möglichkeit, die Auswirkungen aller Veränderungen zu messen und die Rentabilität der Investitionen (ROI) zu berechnen.

Vorteile der Implementierung der Smart Factory-Technologien mit Redzone

Bei der Entwicklung intelligenter Fabriken geht es nicht nur um Effizienz, sondern auch um die Schaffung einer nachhaltigeren, produktiveren und verantwortungsvolleren Zukunft für die Fertigung. Durch eine Partnerschaft mit Redzone können Sie von einer Vielzahl von Vorteilen profitieren, die in Ihrem Betrieb viel verändern werden.

Umweltfreundliche und verantwortungsvolle Produktion

Mit der integrierten Software von Redzone können Sie in Ihrem gesamten Unternehmen umweltfreundliche und verantwortungsbewusste Herstellungspraktiken einführen, was folgende Ergebnisse mit sich bringt:

  • Verringerung von Ausschuss und Energieverbrauch:Die Analysetools von Redzone helfen bei der Optimierung von Produktionsprozessen, der Minimierung von Materialabfällen und der Identifizierung von Bereichen, in denen Energie eingespart werden kann.
  • Verbesserung der Sicherheit:Die Software von Redzone ermöglicht die Verbesserung der Arbeitersicherheit und die Einhaltung von Richtlinien durch Echtzeitüberwachung und vernetzte Kommunikation.  
  • Sozial verantwortungsvolle Beschaffung:Überwachen und verwalten Sie Ihre Lieferkette mit größerer Transparenz und sorgen Sie für verantwortungsvolle Beschaffungspraktiken in Ihrem gesamten Betrieb.
  • Erreichen von Nachhaltigkeitszielen:Nutzen Sie die Technologien von Redzone, um Ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen und die wachsende Nachfrage nach umweltbewussten Produkten zu befriedigen.

Verbesserte Effizienz und Produktivität

Redzone redet nicht nur über intelligente Fabriken, es liefert auch die Tools, um diese Realität werden zu lassen. Sein Produktivitätssoftware-Paket ermöglicht Ihnen beispielsweise:

  • Engpässe zu identifizieren und zu beseitigen:Analyse von Echtzeitdaten zur Identifizierung von Bereichen, die Ihre Produktionslinien verlangsamen. Die Software von Redzone unterstützt Sie bei der Optimierung von Arbeitsabläufen und der Maximierung der Maschinennutzung.  
  • Vorbeugende Instandhaltung: Vermeiden Sie kostspielige Ausfallzeiten, indem Sie Geräteausfälle vorhersehen und die Wartung vorausschauend planen. Die Tools von Redzone analysieren Sensordaten und sagen potenzielle Probleme vorher, bevor sie zu großen Problemen werden.  

Echtzeit-Einblicke und Cloud-Konnektivität

Die Grundlage für eine intelligente Fabrik sind Echtzeitdaten und eine nahtlose Konnektivität. Die cloudbasierten Lösungen von Redzone bieten:  

  • Beispiellose Sichtbarkeit:Zugriff auf Echtzeitdaten in Ihrem gesamten Betrieb, von den Produktionslinien bis zu den Lagerbeständen. Dieses Maß an Transparenz ermöglicht es Ihnen, fundierte Entscheidungen zu treffen und sofort auf Herausforderungen zu reagieren.  
  • Connected Workforce:Überwinden Sie Silostrukturen und versorgen Sie Ihre Mitarbeiter mit den Informationen, die sie benötigen. Redzones Kollaborationsplattform für die Fertigung fördert die Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen allen Ebenen Ihres Unternehmens.  
  • Fernzugriff und -überwachung:Verwalten Sie Ihre Abläufe von jedem Standort mit einer sicheren Internetverbindung. Die Cloud-Plattform von Redzone bietet Fernzugriff auf Echtzeitdaten und Insights.  

Dieses Maß an Konnektivität fördert eine tatsächlich vernetzte Belegschaft, die Agilität und Reaktionsfähigkeit in Ihrem gesamten Unternehmen steigert.

Instandhaltungs-Huddle

Neue Trends

Die Technologien der Smart Factories entwickeln sich rasant weiter, und die Zukunft der Fertigung sieht sich mit spannenden Trends konfrontiert. Hier sind einige wichtige Bereiche, die Sie beachten sollten:

  • Künstliche Intelligenz (KI):KI wird bei der Optimierung von Prozessen, der Vorhersage von Wartungsanforderungen und der autonomen Entscheidungsfindung in Fabriken eine immer größere Rolle spielen.  
  • Fortgeschrittene Robotik und Automatisierung:Rechnen Sie mit immer ausgefeilteren Robotern, die in der Lage sind, komplexe Aufgaben zu bewältigen und die Automatisierung und Effizienz weiter zu steigern.
  • Erweiterte Realität (AR) und virtuelle Realität (VR):AR und VR werden Schulung und Wartung durch immersive Erfahrungen revolutionieren, die die Entwicklung von Fähigkeiten und die Fehlerbehebung aus der Ferne verbessern können.

Partnerschaften mit Experten für intelligente Fabriken

Das Industrielle Internet der Dinge (IIoT), fortschrittliche Analytik, digitale Zwillinge und erweiterte Realität. All diese Tools verändern die Art und Weise, wie wir Waren produzieren. Wenn Sie sich diese Innovationen zu eigen machen, können Sie:

  • Effizienz und Produktivität steigern
  • Produktqualität und Konsistenz verbessern
  • Kosten und Ausschuss reduzieren
  • Eine Kultur der Innovation fördern
  • Ihr Unternehmen für langfristigen Erfolg aufstellen

Bei einer intelligenten Fabrik geht es nicht nur um die Technologie, sondern auch um die Menschen, die diese Technologie in die Praxis umsetzen. Dank der intelligenten Fabrik kann sich die Belegschaft auf anspruchsvollere Aufgaben konzentrieren und wird von alltäglichen, sich wiederholenden Tätigkeiten befreit. Sie schaffen auch eine Kultur der Innovation und Zusammenarbeit, in der jeder am Erfolg des Unternehmens beteiligt ist. Die Zukunft der Fertigung ist intelligent, und mit Redzone als Partner können Sie ein effizienteres Team aufbauen. Buchen Sie eine Demo und sehen Sie die Erfolge schon heute.

John Ponte, Senior Director of Growth Marketing

John Ponte John is QAD Redzone’s Senior Director of Growth Marketing and brings a background of over 20 years in B2B Software. He is responsible for setting the growth strategy and driving global demand generation strategies to boost pipeline, new customer acquisition, and create expansion opportunities. When John’s not tracking Marketing and business targets, you can find him playing tennis, and even officiating as a national umpire and referee, working with local charities he supports, and enjoying time with family.

2023 Bericht zu Produktivitäts-Benchmarks

Produktionsdaten von 1.000 Unternehmen: Der größte Datensatz dieser ...

Related Articles

Blog
Takt Time vs Cycle Time: Understanding and Optimizing Key Production Metrics
November 4, 2024
Read More
Blog
Temps takt et temps de cycle : Comprendre et optimiser les principaux indicateurs de production
November 4, 2024
Read More
Blog
tiempo takt vs tiempo de ciclo: conocer y optimizar las métricas clave en la producción
November 4, 2024
Read More