Smart Factory

Was ist eine Smart Factory?

Was ist eine Smart Factory? Wir geben einen Überblick über eine der spannendsten und zukunftsweisendsten Optionen der Fertigung in der Industrie 4.0.

Die Smart Factory ist ein Work in Progress, ein wachsendes, sich stets wandelndes neues System innerhalb des modernen Produktionssystems. Unser Artikel gibt einen Überblick über die Möglichkeiten und Vorteile der Smart Factory. Außerdem wächst er an einzelnen Stellen organisch immer weiter und liefert von Zeit zu Zeit neue Erkenntnisse und Beobachtungen zum spannenden Thema Smart Factory.

Innerhalb der Industrie 4.0 soll die Smart Factory ein Produktionsumfeld in Fabriken werden, in dem sich Fertigungsanlagen und Logistiksysteme weitestgehend selbst organisieren. Die technische Basis hierfür sind cyber-physische Systeme, die mithilfe des Internets der Dinge miteinander kommunizieren.

Der Mensch muss in den eigentlichen Produktionsprozess nicht mehr eingreifen. Um einer Smart Factory zu ermöglichen, dass ein Produkt gemäß seiner von ihm selbst zur Verfügung gestellten Herstellungsinformationen sämtliche Fertigungsschritte steuern und den kompletten Weg durch die Produktionsanlage durchlaufen kann, muss die Smart Factory folgende zentrale Merkmale besitzen:

1.: Intelligente Vernetzung der verschiedenen Komponenten, welche die Fertigungsleistungen in der Fabrik erbringen. Diese lässt sich in eine externe und eine interne Vernetzung unterteilen. Während die externe Vernetzung für die Kommunikation mit anderen smarten Fabriken zuständig ist, integriert die interne Vernetzung sämtliche „nicht öffentlichen“ Komponenten des Produktionsprozesses.

2.: Individualisierte Produktion. Dank intelligenter Vernetzung der Fertigungsanlagen und deren Fähigkeit zur Selbstorganisation lassen sich die Produktionsabläufe individuell und flexibel modellieren. Es entsteht die Möglichkeit, Individualprodukte und Kleinserien mit intelligenter Automation innerhalb eines vorgegebenen Kostenrahmens zu produzieren. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von der sogenannten Mass Customization (kundenindividuelle Massenproduktion).

Zusammenfassend ergeben sich bei der Smart Factory, der Industrie 4.0 und der digitalen Vernetzung einige Vorteile:

Effizienzsteigerung

Durch die Automatisierung in den Fabriken und die individualisierte, nachfrageoptimierte Produktion erhöht sich die Effizienz für Unternehmen, was durch ein schnelleres Einarbeiten der Mitarbeiter, etwa durch Wearables wie Datenbrillen, noch verstärkt wird.

Kostenersparnis

Durch die gesteigerte Effizienz in der vernetzten Produktion können Kosten eingespart und gleichzeitig höhere Umsätze erwirtschaftet werden.

Ressourcenschonung

Eine Smart Factory wird komplett anders geplant als eine nicht vernetzte Fertigungsstätte. So lassen sich im Zuge dessen auch durchgängige Energiemanagement-Konzepte realisieren, mit denen ganze Energienetzwerke der Produktion überwacht, analysiert und optimiert werden können.

Predictive Maintenance

Übersetzt heißt der Begriff „Vorausschauende Instandhaltung“; er bezeichnet einen Wartungsvorgang, welcher auf der Auswertung von Prozess- und Maschinendaten basiert. Innerhalb der Smart Factory werden nun Prognosen möglich, die auf Basis einer Echtzeitverarbeitung der zugrunde liegenden Daten die Voraussetzung für eine bedarfsgerechte Wartung sowie für die Reduktion von Ausfallzeiten bilden.

Jederzeit Überblick über die Produktion und die Möglichkeit, schnell auf Änderungen im Markt zu reagieren, sowie Individualisierungsmöglichkeiten auch für kleine Stückzahlen

In der Smart Factory kann die Produktion so gesteuert werden, dass nur noch das hergestellt wird, was auch tatsächlich in einer gewissen Stückzahl benötigt wird. Dank Blockchain-Technologie kann auch direkt auf Nachfrage vollautomatisch und individuell produziert werden.

Neue Geschäftsmodelle, etwa durch Auswertung der Daten

Neue Geschäftsmodelle entstehen beispielsweise für Maschinenhersteller. Sie können anhand der Daten bestimmen, welche Teile in näherer Zukunft mit hoher Wahrscheinlichkeit ausgetauscht werden müssen, und diese strategisch an Warenlager in Kundennähe versenden. Dadurch entsteht die Option, Services wie einen Overnight-Reparaturservice anzubieten. Weitere Möglichkeiten ergeben sich für Druckereien, die sich als Scan- und Informationsdienstleister etablieren und so zum Beispiel papierlose Büros fördern können.

Schnelles Einlernen – Vorteile für Mitarbeiter

Künstliche Intelligenzen helfen dem Menschen, Daten aus unterschiedlichen Quellen zusammenzuführen und nur die relevanten Informationen gefiltert anzuwenden. Schon erfolgreich im Einsatz sind etwa smarte Datenbrillen, die die Mitarbeiter mithilfe von Augmented Reality unterstützen.

Doch welche Mission übernimmt eigentlich der Mensch in der Smart Factory? Entsteht in ihrem Umfeld ein Konkurrenzkampf zwischen Roboter und Mensch oder kommt es zur Symbiose? Wohin die Reise geht, ist noch unklar; fest steht aber, dass sich die Rolle des Menschen grundlegend verändern wird – oder sich bereits verändert hat. Denn wesentliche Produktionsprozesse werden heute kaum noch von Menschen gesteuert – dennoch müssen sie die eingesetzten Systeme überwachen und eingreifen, sobald Fehler gemacht werden oder es zu einem Defekt kommt.

Die Smart Factory ist „Work in Progress“, ein wachsendes, sich stets wandelndes neues System innerhalb der Produktionsstruktur. Daher wächst auch dieser Artikel an einzelnen Stellen organisch immer weiter und liefert von Zeit zu Zeit neue Erkenntnisse und Beobachtungen zum spannenden Thema Smart Factory.

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