Smart Production

Der Weg zur eigenen Smart Factory

6. März 2020 Digitalisierung

Der Wechsel von der herkömmlichen Produktionsstätte zu einer Smart Factory erfolgt nicht von heute auf morgen. Daher ist es sinnvoll, gründlich und strategisch zu planen, um so den Wandel schrittweise und gezielt durchzuführen. So besteht die Produktion eines Produkts nicht nur aus der Herstellung selbst, sondern aus vielen einzelnen Schritten, die optimiert und digitalisiert werden können. Das umfasst von der Anlieferung und Lagerung der benötigten Teile und Rohmaterialien, über die Rüstung von Maschinen und den Betrieb dieser bis hin zum Abtransport von Abfall, Ausschuss und Endprodukt alle Bereiche der Leistungserstellung. Über all dem steht die Planung der Prozesse, die Überwachung des Betriebs und die Kontrolle – beispielsweise der Produktqualität. Zwischen all den Prozessen und Aufgaben wird kommuniziert, werden neue Prozesse geplant und aufeinander abgestimmt und eventuelle Abweichungen vom ursprünglichen Plan einkalkuliert und behoben. Dazu kommen Wartung und Instandhaltung. Dies sind nur wenige der vielen Aufgaben, die die Herstellung eines Produkts mit sich bringt. Entsprechend komplex kann das System Produktion sein. Aber entsprechend vielfältig können auch die Vorteile sein, die sich aus einer smarten Produktion ziehen lassen.

 

Doch wie gelingt bei dieser Komplexität der Umstieg auf die smarte Produktion?

Um die eigene Produktion "smart" zu machen, muss in einem ersten Schritt identifiziert werden an welchen Stellen eine Digitalisierung bzw. der Einsatz von modernen Technologien überhaupt möglich und – vor allem – sinnvoll ist. Es muss entschieden werden, welche Möglichkeiten und Technologien für welchen Zweck zum Einsatz kommen sollen: Soll eine Überwachung der Maschinen und Abläufe im Vordergrund stehen? Oder eher die Anzeige von prozessrelevanten Daten und Kennzahlen?

Unabhängig von der gewählten Technologie gibt es einen weiteren wichtigen Schritt, damit die eingesetzte Technologie funktioniert: Das Sammeln von Daten. Ohne die entsprechenden Daten ist keine der zukünftigen Anwendungen nützlich. Daher ist es grundlegend, zu identifizieren, welche Daten benötigt werden sowie ob diese bereits vorliegen oder erhebbar sind. Oftmals ist eine passende Vorverarbeitung und Integration nötig, um die Daten überhaupt nutzen zu können. Weitere Überlegungen wären, welche zusätzlichen Daten erhoben werden können, ob die Daten sinnvoll genutzt werden können und wie aussagekräftig die gesammelten Daten überhaupt sind. Oftmals müssen Daten aggregiert, annotiert, verknüpft und/oder semantisch aufgewertet werden, damit sie sinnvolle und brauchbare Ergebnisse liefern.

Um all die anfallenden Aufgaben zu bewältigen, muss eine passende Infrastruktur geschaffen werden. Maschinen müssen eingebunden oder modifiziert (Stichwort: Retrofitting) sowie die entsprechende Technologie eingerichtet und lauffähig gemacht werden. Für den Betrieb müssen die Mitarbeiter entsprechend geschult werden, damit die neuen Systeme richtig bedient und entsprechend angepasste Prozesse geschaffen werden können.

 

Ist der Umstieg für mich interessant?

Der Aufstieg in das 4. industrielle Zeitalter klingt aufwendig und teuer. Warum sollten Unternehmen also das Risiko auf sich nehmen und was bringt der Wandel überhaupt? Viele KMU stellen sich diese Fragen. Doch gerade diese Unternehmen stehen unter enormem Effizienz- und Anpassungsdruck. Der Wettbewerb in der globalisierten Welt ist groß, die Wettbewerber kommen nicht nur mehr aus Deutschland, sondern auch aus Amerika und Asien. Die steigende Komplexität der Wertschöpfung und die Herausforderung schneller, kostengünstiger und mit einer besseren Produktqualität als die Konkurrenz zu produzieren, stellt die Unternehmen vor große Herausforderungen.

Um die Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten ist es daher essenziell, frühzeitig den Umstieg auf Technologien der 4. Generation zu initiieren. Die Einführung solcher Systeme bietet eine hohe Flexibilität bei geringer Fehlerrate und eine hohe Auslastung und gesteigerte Effizienz bei gleichzeitiger Reduzierung des Verbrauchs von Ressourcen. So konnten schon im Jahr 2012 einige Unternehmen eine Produktivitätssteigerung um 40%, in manchen Fällen sogar Spitzenwerte von bis zu 50% erreichen. Gleichzeitig hat die Optimierung der Produktion in einigen Unternehmen zu einer Senkung des Energieverbrauchs um bis zu 60% geführt [1].

Um erste Erfolge zu erreichen, ist es nicht notwendig, die gesamte Produktion und das Management auf einmal umzustellen. Ein schrittweiser Umstieg ermöglicht eine einfachere Finanzierung und schnellere Integration in die bestehenden Abläufe und Systeme – passende Systeme und Konzepte vorausgesetzt.

 

Fazit

Der Umstieg in das digitale Zeitalter der Produktion lohnt sich nicht nur für die großen Konzerne, sondern gerade auch für kleine und mittelständische Unternehmen, die ihre Wettbewerbsfähigkeit so erhalten oder sogar ausbauen und im Zuge von Industrie 4.0 die besten Möglichkeiten und Chancen haben, sich weiter zu entwickeln und in einer zunehmend digitalisierten Welt einen großen Schritt nach vorne zu machen.

 

Quellen

  • [1]Bundesministerium für Bildung und Forschung, „Zukunftsbild „Industrie 4.0“,“ Referat IT-Systeme, 53170 Bonn, 2015.
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