Der Fertigungsbereich ist ein System, das mit Daten funktioniert. Diese Daten stammen aus Fertigungsmaschinen, Lieferketten und Anforderungen. Zu diesen Daten kommen die Informationen zu Wegen, Transportvorrichtungen und Arbeitsplätzen hinzu. Es ist Aufgabe des Systemintegrators, diese Daten präzise zu nutzen und eine Just-in-Time-Produktion sicherzustellen. Da der Weg in Richtung Industrie 4.0 und intelligentere („smartere“) Anlagen immer weiter geht, muss auch die Integration weiter vorangetrieben werden.
Die intelligenten Ökosysteme umfassen IoT-Maschinen, Präzisions- und elektronische Geräte, die Daten produzieren. Diese Daten müssen verstanden werden, um Chaos zu vermeiden und Produktionsvariablen zu optimieren. Systemintegratoren werden neue Geschäftsmodelle einführen müssen. Diese Modelle müssen mit intelligenten Fabriken kompatibel sein, um vom Konzept der Industrie 4.0 zu profitieren. Dieser Artikel deckt folgende Bereiche ab:
- Welche Risiken bestehen für Systemintegratoren, falls sie die Industrie 4.0 nicht annehmen?
- Vorteile für Systemintegratoren, die Industrie-4.0-Modelle integrieren.
- Richtlinien für die Integration von Industrie-4.0-Modellen.
Prägende Industrie-4.0-Modelle für die Produktion der Zukunft
Der automatisierte Fertigungsbereich wird von datenproduzierenden Maschinen, vernetzten Schnittstellen und analytischen Anwendungen dominiert werden. Daher wird die Fähigkeit, Überflüssiges zu beseitigen und gleichzeitig wichtige Produktionsinformationen zu erhalten, ausschlaggebend sein, um eine erfolgreiche Smart Factory einzurichten und Fehlschläge zu vermeiden. Damit Anlagen das Leistungspotenzial einer Automatisierung nutzen können, wurden für den Einsatz acht moderne Geschäftsmodelle standardisiert. Diese Modelle oder Konzepte sind:
- Datengesteuerte Leistungsoptimierung der Anlage
- Datengesteuerte Bestandsoptimierung
- Datengesteuerte Qualitätskontrolle
- MaaS („Machines as a Service“)
- Mensch-Daten-Schnittstelle
- Vorausschauende Instandhaltung
- Fernwartung
- Virtuelle Schulung und Validierung
Mit diesen Konzepten wurden bereits Fortune-500-Unternehmen in den Bereichen Logistik und Fertigung unterstützt, ihre gesetzten Produktionsziele zu erreichen. Durch den Einsatz der Industrial Cloud, des IIoT und automatisierter Roboter in der Lieferkette von Amazon konnte der Tech-Riese seine Premium-Abonnements um 20 % erhöhen. Amazon hat sichergestellt, dass seine Premium-Kunden durch Einführung einer datengesteuerten Bestandsperformance ihre Lieferungen am selben Tag erhalten und konnte die entsprechenden Abonnementpreise dank der gestiegenen Leistung erhöhen.
Um ähnliche Vorteile zu erreichen, müssen Systemintegratoren Industrie-4.0-Modelle verstehen. Auf einem solchen Verständnis wird die Bereitschaft basieren, diese Modelle auch einzuführen. Das Ignorieren dieser Modelle kann dagegen die Produktionsanlagen und sogar die Position des Systemintegrators gefährden.
Analyse der Risiken, die sich aus dem Ignorieren von Industrie-4.0-Modellen ergeben
Cyber-Bedrohungen
Fertigungsanlagen sammeln üblicherweise produktionsbezogene Daten. Beispiele für diese Daten sind Nachfrage, Lieferkette und Bestand. Die Bedarfsdaten sind in den meisten Fällen vertraulich. Dies liegt daran, dass sie Kundeninformationen und Produktdetails enthalten. Laut Gartner nimmt die Anzahl der erfolgreichen Cyberangriffe auf Produktionsanlagen zu. Das Verhindern dieser Angriffe ist eine unmittelbare Aufgabe des Systemintegrators. Das Scheitern an dieser Aufgabe hat schon viele Hersteller aus dem Rennen geworfen. Aber hier kann die Industrie 4.0 helfen.
Einige der Cyber-Bedrohungen für die Fertigungsinfrastruktur sind DDoS-Angriffe, Schadsoftware und Ransomware. Ein erfolgreicher Diebstahl von Kundendaten kann zu Sammelklagen führen. Ein Verlust von Produktionsdaten durch Ransomware kann Ausfallzeiten verursachen und Produktionsplanungen beeinträchtigen. Systemintegratoren können die Vorteile einer industriellen Cloud-Lösung nutzen, um Bedrohungen zu erfassen. Solche Bedrohungen wie beispielsweise DDoS-Angriffe können schnell erkannt und eingedämmt werden.
Ausfallzeiten, schlechte Qualität und Lieferausfälle
Aus einer zunehmenden Nachfrage ergibt sich die wachsende Notwendigkeit, die Produktion zu beschleunigen, ohne die Qualität des Endprodukts zu vermindern. Die Unternehmen, die es schaffen, ihre Produktion erfolgreich zu skalieren, steuern die zukünftige Nachfrage mithilfe von Daten. Die Daten werden außerdem verwendet, um eine Qualitätskontrollrichtlinie auszuarbeiten und das Wachstum zu fördern. Das wird dann als datengesteuerte Qualitätskontrolle bezeichnet. Fehlende Daten werden die Wachstumschancen beeinträchtigen, da es viele Grauzonen gibt.
Beispiele für solche Grauzonen sind mangelnde Kenntnisse über Maschinenkapazitäten, Bestände und Instandhaltung. Mit steigender Nachfrage wächst auch der Bedarf an Materialien und an einer regelmäßigen Wartung der Produktionsanlagen. Eine andere mit den Skaleneffekten einhergehende Überlegung ist der Materialtransport, um die Produktion zu beschleunigen. Werden diese Faktoren nicht eingeplant, so kann dies zu Ausfallzeiten, sinkender Qualität und Lieferverzögerungen führen. In der Automobilbranche kann eine einzige Minute ungeplanter Ausfallzeit bis zu 22.000 US-Dollar kosten.
Materialabfälle
Ein weiteres zu bedenkendes Risiko sind Materialabfälle. Bei gestiegener Nachfrage ist mehr Produktionsmaterial erforderlich – es muss aber bestimmt werden, wie viel. Überschüssige Einkäufe führen zu Abfällen, die sich auf die Erträge des Unternehmens auswirken werden. Auch hier tragen Systemintegratoren die Verantwortung. Ihre Aufgabe ist die Verwertung der Daten, um beim Hochfahren der Produktion „weich zu landen“. Die Industrie 4.0 stellt die notwendigen Werkzeuge bereit, um die mit der Befriedigung einer gestiegenen Nachfrage verbundenen Risiken zu reduzieren. Bei einer richtigen Verwertung können die Maschinendaten zum Steuern der Wartungsmaßnahmen verwendet werden. Ein Plan für die vorausschauende Instandhaltung, der mithilfe von Daten aus Produktionswerkzeugen erstellt wurde, wird auch die Lebensdauer der Maschinen in einer Anlage erhöhen. Die analysierten Daten können zudem verwendet werden, um den Umfang der benötigten Materialien und der Transportkapazitäten für die gesteigerte Produktion zu ermitteln.
Ohne einen Industrie-4.0-Plan würde der Systemintegrator mit nicht fundierten Schätzungen arbeiten. Damit würde es jedoch schwieriger, wichtige unternehmerische Entscheidungen für die Bewältigung der gestiegenen Nachfrage zu treffen. Dies wiederum könnte zu einem verlangsamten Geschäftswachstum, einer verringerten Produktqualität und sogar zu Kapitalverlusten führen. Für große Hersteller gilt der Systemintegrator als wichtiges Mitglied des Strategieteams. Bei kleinen und mittelständischen Unternehmen wird der Systemintegrator manchmal als die gesamte Engineering-Abteilung betrachtet, die aus den verfügbaren Daten einen Sinn erarbeiten soll. So können enorme finanzielle Verluste, regelmäßige Ausfallzeiten und unnötige Verschwendung dazu führen, dass der Systemintegrator seinen Arbeitsplatz verliert.
Wie Systemintegratoren das operative Risiko mit Industrie-4.0-Modellen reduzieren können
Das wichtigste Ziel der Industrie-4.0-Modelle ist eine vernetzte Fabrik, in der jedes einzelne Datenelement zählt und zum Vorteil des Geschäfts genutzt werden kann. Am Anfang des Prozesses muss der Systemintegrator den Wert der Daten begreifen. Mit diesem Verständnis beginnt dann die Suche nach Möglichkeiten, um „dumme“ Geräte smart zu machen und eine zentrale Lösung für die Datenerfassung zu schaffen. Industrielle Cloud-Lösungen bieten eine Grundlage, auf der man arbeiten kann. Mithilfe der erhobenen Daten können die Produktionszyklen optimiert werden. Dies reduziert jede Art von Verschwendung, optimiert die Lebensdauer der Anlagen und unterstützt eine Entscheidungsfindung in Echtzeit.
Systemintegratoren tragen eine enorme Verantwortung für die Entwicklung eines sicheren, optimierten Fertigungsbereichs. Die Einführung von Industrie-4.0-Modellen im richtigen Kontext ist die beste Lösung, um nicht nur die Risiken und die finanziellen Verluste zu minimieren, sondern auch die Profitabilität des Unternehmens erheblich zu steigern. Die erfahrenen Fachleute von Exor International können sicherstellen, dass Sie das nicht alleine bewerkstelligen müssen. Wir können Ihnen helfen, die Implementierung perfekt zu planen und so sicherzustellen, dass durch die Einführung der Industrie-4.0-Modelle Ihr Workflow optimiert wird.
