Lange Zeit war die Fertigungsindustrie auf feste Zeitpläne und manuelle Kontrolle angewiesen. Lagerbestandsanpassungen werden häufig erst dann durchgeführt, wenn Engpässe auftreten. Die Maschinenwartung wird oft erst nach Auftreten einer Störung durchgeführt.
Die Festlegung von Produktionszielen basiert häufig auf verschiedenen Annahmen und nicht auf tatsächlichen Betriebsdaten. Heutzutage unterliegt dieses Modell einem rasanten Wandel.
Künstliche Intelligenz (KI), Verbindungstechnologie zum Internet der Dinge (IoT) und Robotertechnologie treiben die Fertigungsindustrie gemeinsam in Richtung eines prädiktiveren Modells.
Heutzutage kann die Gestaltung von Produktionsanlagen ineffiziente Bedingungen erkennen, bevor sie sich auf die Produktion auswirken. Dieser Trend hilft Herstellern, ihre Effizienz zu steigern, Verzögerungen zu minimieren und eine stabilere Produktion in einem volatilen Marktumfeld zu erreichen.
Vernetzte Systeme ersetzen isolierte Maschinen und Geräte
Ein wesentlicher Unterschied zwischen herkömmlichen Automatisierungssystemen und der heutigen Fertigungsumgebung liegt in der „Interkonnektivität“. In traditionellen Fabriken ist es weit verbreitet, dass Maschinen und Geräte unabhängig voneinander arbeiten. Zu dieser Zeit war die Datenerfassung sehr begrenzt und die verschiedenen Abteilungen arbeiteten isoliert voneinander.
Heute verbindet die Infrastruktur des Internets der Dinge (IoT) Produktionsanlagen, Lagersysteme, verschiedene Sensoren und Überwachungsplattformen miteinander und bildet so ein einheitliches Betriebsnetzwerk. Für jede Betriebsaktion werden entsprechende Informationsdaten generiert. Schlüsselindikatoren wie Temperaturänderungen, Gerätevibrationen, Produktionszyklusdauer und Materialverbrauch können alle in Echtzeit überwacht werden.
Diese hochgradig „Visualisierungs“-Funktion ermöglicht es Fabrikmanagern, die wahren Ursachen für betriebliche Engpässe genauer zu identifizieren. Beispielsweise scheinen selbst ein paar Sekunden Verzögerung, wenn ein Roboterarm einen Arbeitszyklus ausführt, isoliert betrachtet unbedeutend.
Sobald sich die Auswirkungen solcher geringfügiger Verzögerungen jedoch auf die gesamte Produktionslinie ausweiten, können die kumulativen Folgen nicht ignoriert werden. Durch ein vernetztes System können Unternehmen diese potenziellen Mängel umgehend erkennen und beheben.
Künstliche Intelligenz (KI) verändert das betriebliche Entscheidungsmodell
Künstliche Intelligenz durchläuft eine Entwicklung von einer Technologie, die sich noch im Forschungs- und Entwicklungsstadium befindet, zu einem praktischen Werkzeug, das tief in Fertigungssystemen verankert ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Analysemethoden kann künstliche Intelligenz Zehntausende Produktionsvariablen mit äußerst hoher Effizienz analysieren und schnell entsprechende Vorschläge unterbreiten. Derzeit haben viele Produktionsstätten Software mit künstlicher Intelligenz eingeführt, um die folgenden Aufgaben zu unterstützen:
Vorausschauende Wartungsplanung
Prognose der Lagernachfrage
Überwachung der Qualitätssicherung
Analyse des Energieverbrauchs
Workflow-Optimierung
In der kundenspezifischen Chipindustrie, in der die Anforderungen an die Fertigungspräzision äußerst streng sind, ist dieser technologische Wandel besonders wichtig, um die Zuverlässigkeit der Produkte und die Rentabilität der Unternehmen sicherzustellen.
Schon die kleinste Abweichung oder Inkonsistenz im Produktionsprozess kann zu enormen wirtschaftlichen Verlusten führen. Aus diesem Grund ist der Einsatz intelligenter Systeme besonders wertvoll.
Robotertechnologie geht über einfache, sich wiederholende Arbeiten hinaus
Früher waren Industrieroboter nur auf die Ausführung sich wiederholender Tätigkeiten beschränkt. Moderne Robotersysteme hingegen sind flexibler und anpassungsfähiger konzipiert und verfügen über die Fähigkeit, mit menschlichen Bedienern zu kommunizieren und zusammenzuarbeiten.
In Produktionsabläufen, die ständige Anpassungen und Veränderungen erfordern, übernehmen kollaborative Roboter mittlerweile verschiedene Aufgaben wie Verpackung, Inspektion, Montage und Materialhandhabung.
Das Designkonzept der bionischen Hände hat auch einige Unternehmen im Bereich der menschengestützten Technologie inspiriert, insbesondere in solchen Anwendungsszenarien, die extrem hohe Anforderungen an präzise Bedienung und ergonomische Sicherheit stellen.
Intelligente Fertigung kommt noch immer nicht ohne die Unterstützung physischer Infrastruktur aus
Obwohl die Menschen von Software für künstliche Intelligenz und der neuen Generation von Robotern begeistert sind, bleibt die physische Infrastruktur ein primäres und unverzichtbares Bedürfnis.
In einer automatisierten Produktionsumgebung spielen robuste und langlebige Werkzeugvorrichtungen, ein vollständiges Wartungssystem und hochwertige Industriehardware immer noch eine entscheidende Rolle bei der Unterstützung der Produktionsanforderungen.
Selbst in hochautomatisierten Fabrikanlagen erfordern Wartungsarbeiten an schwerem Gerät und Montagearbeiten an großen Industriemaschinen immer noch die Unterstützung von Spezialwerkzeugen wie „Ultra-Deep-Impact-Sleeves“.
In einigen Fertigungsindustrien müssen Techniker diese „Ultra-Deep-Impact-Hülse“ immer noch verwenden, wenn sie Geräte mit hohen Drehmomenten überholen. Die Fabriken der Zukunft mögen zwar eine vollständige Digitalisierung erreichen, doch ihr Betrieb kommt nicht ohne ein solides und zuverlässiges mechanisches Fundament als Unterstützung aus.
Abschluss
Die Kombination aus künstlicher Intelligenz, Internet-of-Things-Verbindungstechnologie (IoT) und Robotertechnologie bedeutet nicht, dass Fabriken automatisch einen vollständig autonomen Betrieb erreichen können.
Genauer gesagt führt diese Integration die Fertigungsindustrie nach und nach zu einem stärker integrierten, datengesteuerten und belastbareren Geschäftsmodell. Der Kern dieses neuen Modells besteht darin, sicherzustellen, dass in jeder Phase der Produktion und des Betriebs kluge Entscheidungen auf der Grundlage ausreichender Informationen getroffen werden können.
