Wie man Manufakturen agiler macht

Die digitale Transformation ist endlich in der Industrie angekommen – mit dem Ziel, jede Art von Hersteller agiler zu machen und in die Lage zu versetzen, auf Veränderungen des Marktes zu reagieren.

Beweise für diese vierte industrielle Revolution (4IR) oder Industrie 4.0 sind überall zu finden, von Tesla, das künstliche Intelligenz einsetzt, um Autos zu steuern, bis hin zum weniger sichtbaren Beispiel der Verwendung eines 3-D-Druckers zur Herstellung von Teilen für diese Autos.

Industrie 4.0 mag nicht intuitiv klingen. Brittanica.com beschreibt die Industrielle Revolution als „den Prozess des Wandels von einer agrarischen und handwerklichen Wirtschaft zu einer von Industrie und maschineller Fertigung dominierten Wirtschaft“. Geht es bei Industrie 4.0 also darum, moderne Prozesse in die Landwirtschaft und zu Etsy zu bringen? Nun, irgendwie schon.

Industrie 4.0 verändert Prozesse, Praktiken, Menschen, Kultur, Ausrüstung und jeden anderen Aspekt der Bereitstellung von Waren und Dienstleistungen mit dem Ziel, schneller und einfacher auf Marktkräfte zu reagieren.

Die Industrie, wie wir sie heute beschreiben, ist die Gruppierung von Organisationen auf der Grundlage ihrer primären Geschäftsaktivitäten. Innerhalb dieser Klassifizierung gibt es eine weitere Unterteilung in primäre, sekundäre und tertiäre Industrien, die darauf basiert, ob ein Unternehmen Rohstoffe bereitstellt, diese Materialien zur Herstellung anderer Waren verwendet oder diese Waren und die damit verbundenen Dienstleistungen für Verbraucher anbietet.

Jedes Unternehmen, das diesen Wandel mitmacht, sollte sich an Industrie 4.0 beteiligen. Aber diese Teilnahme kann sehr unterschiedlich sein, je nach Wirtschaftszweig, den spezifischen Waren oder Dienstleistungen, die ein Unternehmen anbietet, und je nachdem, wo sich das Unternehmen im Prozess der digitalen Transformation befindet.

Wir haben sechs Experten gefragt, wie sie Industrie 4.0 definieren und wie ihre Unternehmen in diese Prozesse investieren.

Sie sagten, dass Unternehmen durch den Einsatz intelligenterer Technologien, die Verbesserung von Maschinen und den Einsatz von Menschen zur Problemlösung Effizienzgewinne erzielen, eine größere Produktreichweite haben, Wege zur Expansion finden und besser in der Lage sein sollten, Kunden zu bedienen – insbesondere mit personalisierten Dienstleistungen.

Industrie 4.0 bedeutet intelligentere Automatisierung

Industrie 4.0 bezieht sich auf die neuesten Trends in der industriellen Produktion, die durch den Einsatz vernetzter cyber-physischer Systeme (CPS) und Fortschritte bei den Kommunikationssystemen gekennzeichnet sind. Maschinen sind damit in der Lage, physische Eingaben entgegenzunehmen, eine logische Entscheidung auf der Grundlage eines Algorithmus zu berechnen und eine physische Ausgabe zu tätigen – ganz ohne menschliches Zutun.

Industrie 4.0 zeigt derzeit ein enormes Potenzial im Bereich der Automatisierung und künstlichen Intelligenz (KI), das über die üblichen Produktionsanwendungen hinausgeht, einschließlich proaktiver Wartung und allgemeiner Prozessverbesserungen. CPS-Systeme können historische Daten sammeln und diese verarbeiten, um zukünftige Aktionen anzuweisen.

Die wichtigsten Leistungsindikatoren (KPIs) für einen erfolgreichen Übergang zu einer intelligenteren Fertigung sind die Maschinenbetriebszeit, die Maschinenstillstandszeit und die mittlere Zeit zwischen zwei Ausfällen. Alle drei KPIs beziehen sich auf die Effektivität der Geräte, die wiederum einen Hinweis auf den Zustand des gesamten Produktionssystems geben.

Ryan Chan ist Gründer und CEO von UpKeep. In seinen 20ern sah er, wie schwer es Wartungsarbeiter hatten, ihre Aufgaben offline zu erledigen. Also lernte er zu programmieren und löste dieses Problem.

Industrie 4.0 gibt Vertriebsteams bessere Werkzeuge an die Hand

Industrie 4.0 ist eine neue Ära des Wachstums in der Technologiebranche, die von Intelligenz und Vernetzung geprägt ist. Es gibt erstaunliche neue Technologien wie Augmented Reality und visuelle Konfigurations-, Preis- und Angebotssoftware (oder CPQ), die auf einmal auf den Markt kommen. Mit diesen fortschrittlichen Technologien können Unternehmen ihre Vertriebs- und Konstruktionsprozesse rationalisieren, um schneller mehr zu verkaufen und zu bauen. Durch die Vereinfachung der Prozesse können Verkäufer ihre Kunden auf eine neue Art und Weise zufriedenstellen, indem sie ihnen ein schnelles und großartiges Kauferlebnis bieten.

Der bemerkenswerteste Fortschritt, den wir bei diesem Wandel beobachten, ist die Verwendung von Visualisierungen im Verkaufsprozess. Die Möglichkeit, eine CPQ-Lösung auf einer externen Website zu platzieren, ermöglicht es Unternehmen, jedes Produkt auf ihrer Website oder in einem Verkaufsgespräch zu visualisieren. Mit dieser 4IR-Technologie können potenzielle Kunden in Echtzeit genau sehen, was sie kaufen und wie viel es sie kosten wird. Ein Prozess, für den Unternehmen früher mehrere Wochen brauchten, kann jetzt in wenigen Minuten erledigt werden.

Kris Goldhair, Direktor für strategische Kunden und Mitbegründer von KBMax. Goldhair ist ein erfahrener SaaS-Vertriebs- und Beratungsprofi mit Branchenkenntnissen in den Bereichen CPQ, 3D-Produktkonfiguratoren und B2B2C-Technologie.

Menschliche Arbeitskräfte sind der Schlüssel zu Industrie 4.0

Die Standarddefinition von Industrie 4.0 konzentriert sich in der Regel auf den Aufstieg von Automatisierung, Robotik und intelligenter Technologie, lässt aber die Rolle der menschlichen Arbeitskräfte außer Acht, die für den Erfolg der fortschrittlichen Technologie eine zentrale Rolle spielen.

Wir leben in einer dynamischen Ära, in der die Entfaltung und Vervielfältigung des menschlichen Einfallsreichtums im Mittelpunkt der Produktion steht.

Es gibt Möglichkeiten, die Effizienz zu steigern und die Problemlösung zu verbessern, indem man über bessere Daten verfügt. Durch Investitionen in die Maschinenintegration und in IoT-Sensoren (Internet of Things) für Maschinen können Sie zusätzliche Daten gewinnen. Die Daten müssen jedoch so aggregiert und visualisiert werden, dass Menschen sie schnell erkennen und Prioritäten setzen können, um welche Probleme sie sich zuerst kümmern müssen.

In der Produktion kann ein einziges technisches Problem die gesamte Anlage zum Stillstand bringen. Indem wir den Menschen in Echtzeit in die Gleichung einbeziehen, kann die Technik ihr volles Potenzial ausschöpfen und die Menschen behalten ihren Arbeitsplatz.

Das menschliche Gehirn ist immer noch die leistungsfähigste Technologie in der Fabrik. Um wettbewerbsfähig zu sein, müssen wir die natürliche Intelligenz stärker fördern als die künstliche Intelligenz.

Keith Barr, CEO und Präsident von Leading2Lean, Pionier in den Bereichen Hightech, Kundenbeziehungsmanagement und Fertigung.

Industrie 4.0 umfasst die Personalisierung von Konsumgütern

In einer sich ständig verändernden Technologielandschaft haben Hersteller und Maschinenbaubetriebe die Möglichkeit, neue Werkzeuge zur Steigerung der Effizienz einzusetzen. Sie stehen jedoch vor der Herausforderung, sich für eine Technologie zu entscheiden, die die Modernisierung zuverlässig und kosteneffektiv skalieren kann.

Ein erfolgreiches Beispiel ist der 3D-Druck, der gut mit älteren Arbeitsabläufen kombiniert werden kann. Aufgrund der geringen Kosten kann er auch alte Maschinen ersetzen.

Automatisierte 3D-Drucklösungen helfen bereits dabei, personalisierte Produkte für den Massenmarkt zu skalieren, wie z.B. patientenspezifische Modelle im Gesundheitswesen bis hin zu Verbraucherprodukten wie Zahnersatz, Schuhen und Ohrhörern. New Balance verwendet 3D-Drucker für die Herstellung von Schuhen nach Maß. Zahnärzte stellen mit 3D-Druckern individuell angepassten Zahnersatz her, und Gesundheitseinrichtungen können Körperteile in 3D drucken, damit Chirurgen vor der Operation daran üben können. Und das ist nur der Anfang.

Andrew Edman, Formlabs‘ Industry Manager of Product Design, Engineering, and Manufacturing. Er ist ein erfahrener Designer mit umfassender Erfahrung in der Produktentwicklung, von den ersten Konzepten über Produktspezifikationen und Forschung bis hin zu DFM/A und Serienfertigung.

Intelligente Fertigung schließt IoT ein

Intelligente Fabriken in Kombination mit einer Cloud-Infrastruktur, die das Internet der Dinge (IoT) nutzt, um alle Menschen und Maschinen automatisch in einer bidirektionalen Feedbackschleife miteinander zu verbinden, verbinden die Fabrikhalle mit den Kunden über einen einzigen digitalen Faden, um Qualität, Lieferung, Geschwindigkeit und Genauigkeit zu gewährleisten.“

So kann beispielsweise die softwaregesteuerte Automatisierung die Produktionsprozesse von Prototypen für die Leiterplattenbestückung (PCBA) verbessern und Entwicklungszeit, Herstellungskosten und Vorlaufzeit einsparen.

Dieser Prozess hilft den Mitarbeitern, ihre Zeit zu optimieren, indem er ihnen mitteilt, wo sie wann sein müssen und welcher Schritt im Prozess ihre Aufmerksamkeit erfordert. Darüber hinaus werden durch den Einsatz von IoT-vernetzten Geräten, die jeden Mitarbeiter mit jeder Maschine verbinden, Abläufe rationalisiert, die Zusammenarbeit verbessert und die Fernverwaltung und -steuerung vereinfacht.

Shashank Samala, Mitbegründer und VP of Product bei Tempo Automation, einem Elektronikhersteller für das Prototyping und die Kleinserienfertigung von Leiterplattenbestückungen.

Der Schlüssel zu Industrie 4.0 ist Automatisierung und Konnektivität

Die Konzentration auf die Automatisierung des Beschaffungsprozesses von Teilen macht die Hersteller wettbewerbsfähiger und verkürzt ihre Markteinführungszeit. KI-gestützte Tools können die Kosten und Vorlaufzeiten für den 3D-Druck, die CNC-Bearbeitung und das Spritzgießen sofort vorhersagen. Die Schaffung eines globalen Netzwerks von vernetzten Fertigungsdienstleistungen, des intelligentesten Fertigungsnetzwerks der Welt, wird die globale Lieferkette optimieren.

Filemon Schoffer, Mitbegründer & COO von Hubs, hat sowohl Physik als auch Industriedesign studiert. Filemon möchte dazu beitragen, die 3D-Druckindustrie voranzubringen.

Evelyn L. Kent ist eine Beraterin für Inhaltsanalyse, die sich auf den Aufbau semantischer Modelle. Sie verfügt über 20 Jahre Erfahrung in der Erstellung, Produktion und Analyse von Inhalten für Unternehmen wie USA Today, Tribune und McClatchy.