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Die Implementierung von Industrie 4.0 bei der Komponentenherstellung mit industriellen Cloud-Optionen

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Die Implementierung von Industrie 4.0 bei der Komponentenherstellung mit industriellen Cloud-Optionen

29 Sep, 2019

Die Mehrheit der Branchen verlässt sich auf die Verfügbarkeit von Ersatzteilen und Komponenten, um Ausfallzeiten bei der Produktion und in Bezug auf Prozesse zu vermeiden. Die Fertigungs-, Luftfahrt-, Automobil und diskreten Herstellungsindustrien sind Beispiele dafür. Aus diesem Grund ist die Komponentenherstellung ein integraler Bestandteil jedes Herstellungs-Ökosystems. Wie die meisten Branchen, kämpfen auch Komponentenhersteller mit verschiedenen Herausforderungen wie Ausfallzeiten und Lieferkettenmanagement und damit, die Kundennachfrage zu erfüllen. Hier kommen die Integration von Industrie 4.0-Geschäftsmodellen und das Verständnis der verfügbaren industriellen Cloud-Lösungen ins Spiel, die die Implementierung fördern.

Die Herausforderungen, mit denen Komponentenhersteller es zu tun haben, werden normalerweise durch die Komplexität der verwendeten Materialien, das Design und die für die Herstellung der Komponenten verwendeten Maschinen definiert. Diese Herausforderungen werden noch größer, wenn kundenspezifische Komponenten für einzigartige oder kundenspezifische System gebaut werden müssen. In dieser Situation erfordert die Erfüllung von Echtzeit-Nachfragen von Originalteilherstellern (OEMs) einen innovativen Ansatz für das Management und die Produktion in den Fertigungsbereichen von Komponentenherstellern. Ein Verständnis Ihrer industriellen Cloud-Optionen für die Implementierung von Industrie 4.0-Geschäftsmodellen kann die Entwicklung innovativer Lösungen für die Probleme bei der Komponentenherstellung unterstützen.

Der Artikel umfasst folgende Themen:

  • Die Herausforderungen, auf die Komponentenhersteller bei der Produktion treffen.
  • Wie Industrie 4.0-Geschäftsmodelle helfen können, Herausforderungen bei der Herstellung zu eliminieren.
  • Die Implementierung innovativer Industrie 4.0-Geschäftsmodelle über die verfügbaren industriellen Cloud-Optionen.

 

Die Analyse der Herausforderungen von Komponentenherstellern und die verfügbaren industriellen Cloud-Optionen

Die Entwicklung von Komponenten, um der Nachfrage innerhalb eines Zeitfensters zu entsprechen, ist eine der größeren Herausforderungen, mit denen Komponentenhersteller zu tun haben. Dies liegt daran, dass die Entwicklung und Produktion funktionaler Komponenten viel Arbeit erfordert. Die Komponenten müssen entwickelt werden, eine Finite-Elemente-Analyse (FEA) und andere Belastungsproben durchlaufen, bevor ein funktionierender Prototyp entwickelt werden kann. Dieser Zyklus tritt bei der Komponentenherstellung ständig wieder auf. Um spezifische Fristen einzuhalten, muss der Produktionszyklus richtig gehandhabt werden. Hier können verschiedene Cloud-Optionen verwendet werden, um die Entwicklung und die Stimulationsphase zu optimieren, während die erfassten Daten dazu verwendet werden können, den gesamten Produktionszyklus zu managen.  

Bei diesem Modell handelt es sich um die Implementierung eines Industrie 4.0-Geschäftsmodells zur datengesteuerten Leistungsoptimierung. Wenn sie richtig implementiert werden, können die vom Cloud-Simulation-Tool produzierten und von der Produktionsanlage erfassten Daten in Verbindung mit anderen Produktionsprozessen analysiert werden, um die Leistung zu verbessern. Das heißt, Werkzeugwege können optimiert werden, um kürzeren Wegen zu folgen und die Schneidegeschwindigkeit kann erhöht werden, um die Bearbeitungszeiten zu minimieren. Dies führt zu einer Just-in-Time Herstellung und der Eliminierung von Abfall und Ausfallzeiten in Komponentenherstellerbetrieben. 

OEM, die für gesamte Baugruppen von Komponentenherstellern abhängig sind, können auch von Industrie 4.0 profitieren, um verschiedene Herausforderungen zu meistern. Eine dieser Herausforderungen, die Vertragshersteller, die Komponenten herstellen, meistern müssen, ist die Nachfrage nach Ersatzteilen für sofortige Instandsetzungsarbeiten. Dies liegt daran, dass die Nachfrage nach Ersatzteilen in Echtzeit je nach Maschinennutzung stark fluktuiert und eine zunehmende Nachfrage kann die Hersteller manchmal überfordern. Drittanbieter müssen ebenfalls mit dieser Herausforderung umgehen, weil die fluktuierende Nachfrage nach Komponenten die Produktion unterbrechen kann. Ein Beispiel findet sich in der Automobilindustrie, wo die zunehmende Nachfrage nach Konnektivität und autonomen Fahreigenschaften die Landschaft der elektronischen Komponentenherstellung verändern.

Um adäquat mit diesen Herausforderungen umzugehen, müssen Komponentenhersteller sich weiterentwickeln und Industrie 4.0-Geschäftsmodelle annehmen. Für OEMs, die mit der Komponentenherstellung zu tun haben, besteht eines dieser Geschäftsmodelle darin, vorausschauende Instandhaltungsfunktionen in die Anlagen und Maschinen zu integrieren, die sie herstellen. Wenn sie genutzt werden, produzieren diese Maschinen die notwendigen Daten, die erforderlich sind, um vorherzusagen, wann eine Komponente ersetzt werden sollte oder muss, um Schäden und ungeplante Ausfallzeiten zu vermeiden. Defekte Maschinen können auch programmiert werden, um automatisch Bestellungen für diese maroden Komponenten aufzugeben. Dieses Geschäftsmodell hilft sowohl dem Maschinennutzer als auch den OEMs dabei, sich im Vorhinein vorzubereiten. Für OEMs bieten Daten bezüglich der Anzahl der bevorstehenden Komponentenschäden Informationen bezüglich der Anzahl der Komponenten, die hergestellt werden müssen, während der Fabrik die Bestellung in Rekordzeit geliefert wird.

Drittanbieter können der zunehmenden Nachfrage nach mehr innovativen Komponenten entsprechen, indem sie die Geschäftsmodelle für die datengesteuerten Inventaroptimierung der Industrie 4.0 integrieren. Hier können relevante Daten von Montagepartnern und früheren Produktionszyklen verwendet werden, um zu bestimmen, welches Inventar erforderlich ist, um das Produktionsvolumen zu fördern. Die Daten von ERPs und Kundenbewertungen sowie ein Verständnis der zukünftigen Trends kann Lieferanten bei der besseren Planung helfen, um eine zunehmende Nachfrage zu erfüllen. Mit diesem Wissen, können Drittanbieter damit beginnen, ein optimiertes Inventar zu lagern, das sicherstellt, dass der Nachfrage entsprochen wird, ohne in die Abfallfalle zu tappen. Eine datengesteuerte Inventaroptimierung kann Drittanbietern auch dabei helfen, das Unternehmen von der Produktion traditioneller Komponenten zu einem neueren Trend zu führen, ohne sich einem neuen Geschäftsmodell mit zu vielen Ressourcen zu verpflichten.

Die Rolle der industriellen Cloud verstehen

Die erfolgreiche Implementierung der Industrie 4.0-Geschäftsmodelle, die in diesem Artikel in den Vordergrund gestellt wurde, kann nur durch industrielle Cloud-Lösungen durchgeführt werden. Aus diesem Grund ist das Verständnis deren Rolle und der verfügbaren industriellen Cloud-Lösungen ebenfalls wichtig. Industrielle Cloud-Lösungen sind die erforderlichen Tools für die Speicherung erfasster Daten, die Datenanalyse, eine verbesserte Zusammenarbeit und den Informationsaustausch zwischen Maschinen und Menschen.

In Bezug auf die vorausschauende Instandhaltung müssen die von der Maschine produzierten Daten erfasst und an ein zentrales System übertragen werden. Dieses System - bei dem es sich sehr wahrscheinlich um eine industrielle Cloud-Lösung handelt - ist verantwortlich für die Generierung eines automatischen Tickets für die Instandhaltung oder eine neue Komponente. Diese Lösungen können auch von OEMS verwendet werden, um alle in Bezug auf bestimmte Komponenten relevanten Daten der von ihnen hergestellten Maschinen zu sammeln. Die bedeutet, dass industrielle Cloud-Lösungen auch Nachfrage- und Lieferketten sowie automatisierte Produktionszyklen fördern.

Bei der Analyse industrieller Cloud-Lösungen ist es auch wichtig, die Funktionen zu überprüfen, und festzustellen, ob sie in Ihre Fertigungsumgebung integriert werden können. Dies sind einige wichtige Überlegungen, die man im Kopf behalten sollte:

  • Die Fähigkeit der industriellen Cloud, Daten von allen Komponenten in der Fabrik zu erfassen.
  • Die Fähigkeit der industriellen Cloud, alle Variablen zu lesen und zu erkennen.
  • Den Skalierbarkeitsindex der industriellen Cloud.

Schlussfolgerung

Um angemessene Neuerungen einzuführen und den aktuellen Herausforderungen zu entsprechen, müssen Komponentenhersteller darüber nachdenken, Industrie 4.0-Geschäftsmodelle in wichtige Herstellungsprozesse zu integrieren. Die Implementierung von Industrie 4.0 erfordert die Verwendung von industriellen Cloud-Lösungen, um den Weg zu einer einer agileren und automatisierten Fabrik zu ebnen. Nur mit der erfolgreichen Nutzung der industriellen Cloud können die Vorteile der Industrie 4.0 wie schlankere Herstellungsprozesse, die Eliminierung von Ausfallzeiten und ein optimierter Fertigungsbereich erreicht werden.