Dieser Artikel umfasst folgende Themen:
- Die Digitalisierung der Fabrik, ihrer Prozesse und die Rolle der Datenanalytik
- Digitale Transformationstechnologien und ihre Rolle bei der Beschleunigung von Digitalisierungsstrategien und Industrie 4.0-Geschäftsmodellen
- Was Industrieunternehmen bei der Umsetzung von Initiativen zur digitalen Transformation zu gewinnen haben
Der Weg zur vollständigen Industrie 4.0-Implementierung ist mit kleinen digitalen Schritten gepflastert, die traditionelle industrielle Prozesse mit Hilfe digitaler Technologien transformieren. Heute durchlaufen ca. 91 % der Industrieunternehmen eine Digitalisierung des Fertigungsbereichs und seiner Prozesse, egal ob sie diese Veränderungen erkennen oder nicht. Um zu verstehen, wo Ihr Fertigungsbereich und seine Prozesse auf dem Weg zu einer vollständigen Industrie 4.0-Implementierung stehen, ist Wissen darüber erforderlich, was die digitale Transformation bedeutet.
Was versteht man unter der Digitalisierung des Fertigungsbereiches?
Die bekannte Definition der Digitalisierung, die für jede Nische gilt, bezieht sich auf die Umwandlung von Informationen oder physischen Inhalten in digitale Form. Im Informationszeitalter führen der Fotograf, der Videograf, der Ingenieur und der Arzt regelmäßig die eine oder andere Form der digitalen Transformation durch. Mit der Hinzunahme des Begriffs „Fertigungsbereich“ muss die populäre Definition der Digitalisierung mit mehr Kontext versehen werden.
Die Digitalisierung des Fertigungsbereichs umfasst die Anwendung digitaler Technologie zur Erfassung, Speicherung, Umwandlung, Verarbeitung und Gewinnung von Erkenntnissen aus (oder in) physische(n) und virtuelle(n) Daten. Im Fertigungsbereich kann jeder Prozess, der auf die Erfassung von Daten in digitaler Form abzielt, als digitaler Transformationsprozess bezeichnet werden. Zu diesen Prozessen gehören einfachere Anwendungsfälle wie die Umwandlung von handschriftlichen Lieferkettendaten in digitale Aufzeichnungen mit Hilfe einer Excel-Tabelle oder eines fortschrittlichen Manufacturing Execution Systems (MES).
Auch die Digitalisierung des Fertigungsbereichs findet in größerem Umfang statt und ist der Vorläufer für die Umsetzung der Industrie 4.0. Ein Beispiel ist der Einsatz der Industrial Internet of Things (IIoT)-Lösung, die sowohl aus Hardware als auch aus Software besteht, um Daten zu erfassen und situationsbedingt sowohl zentrale als auch dezentrale Datenanalysen zu unterstützen. Unabhängig vom Umfang eines digitalen Transformationsprojekts geht es darum, den Zugang zu Daten zu vereinfachen, Einblicke in komplexe Prozesse zu gewinnen und industrielle Abläufe zu automatisieren.
Was sind die Technologien oder Lösungen für die digitale Transformation?
Um die Digitalisierung des Fertigungsbereichs erfolgreich voranzutreiben, ist ein angemessener Einsatz der richtigen Technologien erforderlich.
Welche Technologien sind das?
Digitale Transformationstechnologien beziehen sich auf die Tools, die zum Erfassen, Speichern, Analysieren und Visualisieren von fabrikbezogenen Informationen verwendet werden. Digitale Transformationstechnologien können in Hardware- und Softwareanwendungen unterteilt werden, die zur Ausführung des Transformationsprozesses verwendet werden. Obwohl die Liste der Technologien für die digitale Transformation Dutzende von technologischen Tools mit unterschiedlichen Spezifikationen umfasst, fassen IIoT-Hardware, Edge-Computing-Hardware, Human-Interface-Hardware, die industrielle Cloud, Kommunikationsnetzwerke und Vor-Ort-Speichersysteme die Essenz der verschiedenen Technologien zur Umsetzung der digitalen Transformation zusammen.
Wie funktionieren sie innerhalb des Fertigungsbereiches?
Beginnend mit der Hardware für die digitale Transformation werden IIoT-Geräte, Smart-Geräte und Edge-Geräte, im Fertigungsbereich eingesetzt, um Daten von bestimmten Anlagen oder Prozessen zu erfassen. Diese datenerfassenden Hardware-Geräte können in Bezug auf ihre Computerverarbeitungsfähigkeiten vielfältig sein - von einem einfachen Temperatursensor bis hin zu einer fortschrittlichen HMI mit Berichts- und Edge-Analyse-Funktionen.
Softwareseitig wird die digitale Transformation durch zentralisierte Computing-Plattformen wie die industrielle Cloud und mobile oder webbasierte Anwendungen zur Analyse von Daten vorangetrieben. Der Einsatz von Technologien zur digitalen Transformation ist abhängig von der Strategie oder dem Industrie 4.0-Geschäftsmodell, für das sich ein Unternehmen entscheidet. Ein Beispiel ist die Implementierung eines datengesteuerten Modells zur Optimierung der Anlagenleistung, das sich auf die Verbesserung des Anlagendurchsatzes und die Reduzierung von Ausfallzeiten stützt.
Im obigen Szenario wird IIoT-Hardware an einzelnen, in den Produktionsprozess involvierten Geräten angebracht oder eingesteckt, um Parameter wie die Dauer des Maschinenbetriebs, die Menge des produzierten Durchsatzes und ungeplante Ausfallzeiten zu verfolgen. Die erfassten Daten werden dann über drahtgebundene oder drahtlose Netzwerke an eine zentrale Computerplattform übertragen. Mithilfe der erfassten Daten und spezieller Industriesoftware können Berechnungen, wie z. B. der Effizienzgrad der Gesamtanlage und die Reihenfolge der Ausfallzeiten, ermittelt werden. Die Erkenntnisse, die diese Berechnungen und Analysen liefern, werden dann genutzt, um die Maschinenproduktivität zu optimieren oder ungeplante Ausfallzeiten zu reduzieren.
Das oben genannte Beispiel verdeutlicht die miteinander verknüpften Prozesse, die digitale Transformationsinitiativen und letztlich die Industrie 4.0 vorantreiben. Bei der Anwendung auf mehreren Geräten mit unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen oder -technologien im Fertigungsbereich kommt der Bedarf an einer einheitlichen Architektur ins Spiel, die die Erfassung und Übertragung von Daten von verschiedenen Geräten unterstützt. Die OPC Foundation stellt derzeit handlungsfähige Richtlinien zur Verfügung, um die Digitalisierung von Fabrikhallen mit unterschiedlichen Gerätetypen voranzutreiben.
Welche Vorteile bringt die Digitalisierung der Fabrikhalle mit sich?
Die Vorteile, die die Digitalisierung für den Industriesektor mit sich bringt, sind vielfältig und betreffen jeden Aspekt des Betriebs einer Fabrik, einschließlich miteinander verbundener Prozesse wie Supply Chain Management und Bedarfsprognosen. Die kurze Antwort auf die Frage, welche Vorteile eine digitalisierte Fabrik mit sich bringt, ist, dass sie es Fabrikbesitzern und -einrichtungen ermöglicht, die Industrie 4.0 und die von ihr unterstützte industrielle Automatisierung in der Fabrikhalle einzuführen. Andere Vorteile sind im Grunde Teilaspekte dessen, was die Industrie 4.0 anstrebt, nämlich die Lights-out-Fabrik, die durch digitale transformative Lösungen mehr Sicherheit in der Fabrikhalle gewährleistet.
Wie genau profitieren Sie davon?
Die Digitalisierung des Fertigungsbereichs bietet den Rahmen, den Fabrikbesitzer benötigen, um jeden Prozess innerhalb des Fertigungsbereichs zu optimieren und gleichzeitig die Betriebskosten zu senken und wettbewerbsfähig zu bleiben. Wenn Ihre Fabrikarbeiter aufgrund regelmäßiger Anlagenausfälle Ausfallzeiten haben, wird die Erfassung von Ausfalldaten zum Verständnis der zugrundeliegenden Kosten mit der Industrie 4.0 möglich.
Sind Sie es leid, Produktionstermine zu verpassen und sich mit unzufriedenen Kunden auseinanderzusetzen?
Die Digitalisierung des Prozesses der Bedarfsprognose, der Lieferkette und des Bestandsmanagements stellt sicher, dass die Bestellungen automatisch aktualisiert werden. Stockouts gehören durch die Implementierung eines datengesteuerten Managementprozesses der Vergangenheit an.
Beschweren sich Fabrikarbeiter regelmäßig über den langsamen Materialumschlag und Transportprozess?
Nutzen Sie den Einsatz digitaler Technologie, um das Materialtransportsystem zu automatisieren und Just-in-Time-Lieferungen voranzutreiben, die sicherstellen, dass jeder Arbeitsplatz in Rekordzeit beliefert wird. Inzwischen haben Sie sich sicher ein Bild von den Vorteilen einer digitalen Transformation der Fabrikhalle gemacht. Die Digitalisierung der Fabrikhalle kann auf jeden einzelnen Prozess angewendet werden, den Sie optimieren möchten. Der Vorteil ist ein optimierter Prozess, der die wiederkehrenden Kosten reduziert und die Sicherheit der Mitarbeiter in der Fabrikhalle gewährleistet.
Schlussfolgerung
Mit den Fortschritten bei den Technologien für die digitale Transformation, die von den Anbietern bereitgestellt werden, ist es möglich, jeden einzelnen Prozess innerhalb der Fabrikhalle zu optimieren und gleichzeitig das ultimative Ziel der vollständigen industriellen Automatisierung zu erreichen. Von den Fabrikbesitzern wird erwartet, dass sie die Vorteile der digitalen Transformation auf einzigartige Weise nutzen, um die spezifischen Herausforderungen zu senken, denen sie bei der Produktion in der Fabrikhalle gegenüberstehen. Während Ihr Konkurrent digitale Technologie vielleicht zur Vereinfachung der Bestandsverwaltung einsetzt, können Sie die digitale Technologie zur Optimierung der gesamten Produktionslinie in Ihrer Fabrik einsetzen.
