Was bedeutet die Digitalisierung für die Fertigung?

Die fortschreitende Digitalisierung bestimmt immer mehr den Alltag der Menschen. Das ist auch im industriellen Bereich zu bemerken. Ist Digitalisierung doch zentraler Bestandteil von Industrie 4.0, dem vierten Schritt der industriellen Revolution. 

Unternehmen müssen sich mit der Problematik auseinandersetzen und die Vorteile der Digitalisierung der Fertigung nutzen. Sonst besteht die Gefahr, die eigene Konkurrenzfähigkeit zu schwächen und Wettbewerbsvorteile einzubüßen. 

IoT für die digitale Produktion unerlässlich

Ziel einer digitalisierten Fertigung ist es, den gesamten Produktionszyklus ohne menschliches Eingreifen zu organisieren. Zudem sind Partner, Lieferanten und Kunden integriert, sodass am Ende die gesamte Wertschöpfungskette automatisiert ist. Das IIoT (Industrial Internet of Things) erst macht es möglich, den erforderlichen Vernetzungsgrad zu erreichen, den eine Smart Factory auszeichnet.

Damit IIoT greifen kann, müssen alle Maschinen und Geräte einer Fertigungsanlage mit Sensoren und Aktoren ausgestattet werden. Zusätzlich bedarf es smarter Steuergeräte mit Lenkungsfunktion. Kameras und diverse Messgeräte überwachen die Prozesse. Die vernetzte Anlage ist mit dem firmeneigenen Computersystem verbunden und wird mit allen relevanten Daten und Anweisungen gefüttert. Die einzelne Maschine selbst informiert stetig und in Echtzeit über den Stand der Produktion und regelt eigenständig den Materialnachschub. 

Digitale Fertigung und der Mensch

Die digitale Fertigung verändert die Aufgaben der Menschen innerhalb eines Produktionssystems. Die Arbeit wandert von der Maschine weg und siedelt sich im planerischen und gestalterischen Bereich an. Über eine umfassende Datenanalyse können Projekte schon im Vorfeld so gestaltet werden, dass sie schneller und effizienter umzusetzen sind. 

Wichtig dabei ist, dass sich fachkundige Ingenieure um die Planung eines Projekts kümmern. Eine Fertigungsanlage kann schließlich nur solche Erzeugnisse produzieren, die in Auftrag gegeben werden. Weitere Beschäftigungsmöglichkeiten in der Smart Factory finden sich in den Bereichen Logistik, Supply-Chain-Management, Maschinenbau, Verwaltung und Wartung.

Vorteile einer digitalisierten Fertigung

Ziel der digitalisierten Fertigung ist es, Produktionsabläufe reibungslos zu orchestrieren. Produkte werden in immer kürzerer Zeit hergestellt, im Idealfall wird gleichzeitig die Qualität verbessert. Die damit einhergehende Steigerung der Effizienz lässt sich an den vielfältigen Vorteilen, die ein digitalisierter Produktionsprozess generiert, anschaulich aufzeigen:

• Kostensenkung in der Produktion: Dabei gilt, dass mit steigendem Automatisierungsgrad die Herstellungskosten für das einzelne Produkt fallen, wodurch ein bedeutender Wettbewerbsvorteil entsteht.
• Effiziente Qualitätskontrolle: Nach jedem Produktionsschritt überprüft die Anlage selbstständig und in Echtzeit die Qualität der Ware. Nur Fertigungsteile, die exakt die Qualitätsvorgaben erfüllen, erreichen den nächsten Produktionsschritt. Dies bewahrt das Unternehmen vor übermäßig hohem Ausschuss und Reklamationen von Kunden.
• Individuelle Produkte in Serienfertigung: Sonderanfertigungen mussten bisher unter großem planerischem Aufwand produziert werden. In der Regel wurden die Maschinen dafür aufwendig umgerüstet. Das bedeutet, dass Einzelanfertigungen mit hohen Zusatzkosten verbunden waren. Digitale Fertigungsanlagen und Maschinen erlauben es nun, Sonderanfertigungen in die kostengünstige Massenherstellung zu integrieren.
• Einsparungen in der Logistik: In IIoT-gesteuerten Produktionsanlagen kümmert sich das System eigenständig um den Nachschub. Nachbestellungen, die exakt dem tatsächlichen Bedarf entsprechen, werden selbstständig unter Beachtung der Lieferzeiten vorgenommen. So gelangen die Rohmaterialien dann vor Ort, wenn sie verarbeitet werden sollen.
• Schnellere Markteinführung: Die computergestützte Auswertung der Daten beschleunigt den Entwicklungsprozess neuer Produktlinien.
• Qualitätssteigerung: Das kontinuierlich gesammelte Datenmaterial erlaubt eine umfangreiche Analyse. Detaillierte Auswertungen eröffnen den Blick auf kleinste Fertigungsabschnitte. Dadurch werden die Produktionsschritte kontinuierlich verfeinert. Die Produkte selbst gewinnen stetig an Qualität.
• Kurze Reaktionszeiten: Der Markt ist kein starres Gebilde. Kundenwünsche ändern sich oft innerhalb kurzer Zeit. Eine voll automatisierte Fertigung kann neue Anforderungen schnell einbinden und die Produktionsabläufe entsprechend ändern. IIoT erleichtert es den Unternehmen, auf diese Veränderungen schnell und umfänglich zu reagieren.

Digitale Fertigung im Unternehmen einführen

Entscheidend bei der Einführung von IIoT ist die Herangehensweise des jeweiligen Unternehmens. Viele Firmen scheitern daran, schnell zu viel zu wollen und wenden bei der Digitalisierung ihrer Produktionsanlagen das Prinzip “Gießkanne” an.

Oft fehlt es an einer umfangreichen Bedarfserhebung. Mit einer solchen gelingt es, die schon vorhandenen Ressourcen und Prozesse zu ermitteln und digital zu untermauern. Das bedeutet, dass erst die konkreten Anwendungsfälle identifiziert und umgesetzt werden sollten. Danach kann die Automatisierung in alle weiteren Bereiche des Unternehmens vordringen, bei denen eine Digitalisierung sinnvoll ist.