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SMM Kongress 2020: Lean Manufacturing Die smarte Fabrik wird zum Wettbewerbsfaktor

| Redakteur: Silvano Böni

Mit der fortschreitenden Ablösung der Massenfertigung durch eine kundenindividuelle Produktion rückt die Smart Factory verstärkt auf die Tagesordnung von Industrieunternehmen. Betrachtet man die Resultate der Industrie 4.0 Awards genauer, zeigt sich jedoch, dass viele betroffene Unternehmen nach wie vor weit von der Vision einer autonomen und automatisierten Fabrik entfernt sind. Eine Neuausrichtung der gesamten Wertschöpfungskette ist neben einer klar formulierten Digitalstrategie und einer Roadmap für die systematische Vernetzung von IT und Produktions­anlagen essentiell für die Konzeptrealisation. Das ganze Vorhaben muss mit einem Wandel der Unternehmenskultur einhergehen.

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(Bild: AWK)

Unter dem Dach der Industrie 4.0 soll durch die Vernetzung aller Anlagen, Prozesse und der Wertschöpfungskette in der Fertigungsindustrie die intelligente Fabrik der Zukunft (Smart Factory) in der Lage sein, sich selbst ohne menschliche Hilfe zu organisieren. Bereits mit heute verfügbaren Technologien kann die Umsetzung angegangen werden. Der nächste Schritt ist es nun, diese Technologiebausteine in der Industrie zielführend zusammenzusetzen.

Eventtipp: SMM Kongress 2020 – Lean Manufacturing Mit dem immer grösser werdenden Konkurrenzdruck und Veränderungen im wirtschaftlichen Umfeld, brennt das Thema Produktivität und Prozessoptimierung jedem Unternehmen unter den Nägeln. Wie mit schlanken Prozessen effizienter produziert werden kann, wird am SMM-Kongress analysiert und diskutiert. Ziel ist es, Strategien für KMUs zu erörtern, Trends und Chancen zu analysieren und Lösungsansätze auszutauschen. Begleitet wird der Kongress von einer Fachausstellung und einem ansprechenden Kulturprogramm.
Wann: Mittwoch, 18. November 2020
Wo: Forum der Messe Luzern
Informationen: www.smm-kongress.ch

Smart Manufacturing ermöglicht effizientere und kosteneffektivere Abläufe in der Lieferkette, Produktion und Logistik sowie Unterstützung bei der Ablösung der industriellen Massenfertigung durch eine kundenindividuelle Produktion. Damit einher geht eine verstärkte Ausrichtung der industriellen Wertschöpfung anhand der Kundenwünsche. Damit die Transformation zur Smart Factory gelingt, muss die Digitalisierung jedoch sämtliche Unternehmensbereiche durchdringen und Prozessketten durchgängig optimiert werden. Erst dann kann sich die volle Intelligenz der Smart Factory entfalten und den erwarteten Nutzen erbringen.

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Herausforderungen in der Praxis

Die Kompatibilität und der Entwicklungsstand der Maschinen in der Industrie gehören zu den grössten Herausforderungen bei der Transformation zur Smart Factory. In den meisten Produktionshallen stehen alte und moderne Maschinen parallel im Einsatz. Dies erschwert die umfassende Einbindung erheblich und reduziert die Möglichkeit für zeitnahe, intelligente Entscheidungen. Aus Kostengründen ist ein Green-Field-Vorhaben oft nicht realistisch. Wichtig ist deshalb eine Lösung, die beide Welten integriert. Mit modernen Technologien wie Internet-­der-Dinge-(IoT-)Plattformen oder Edge-Computing lässt sich das weitgehend realisieren. Diese bilden damit eine wesentliche Grundvoraussetzung für eine intelligente Fabrik.

Zentrale Erfolgsfaktoren für die Transforma­tion zur Smart Factory

Im Zentrum der Smart Factory stehen die Verarbeitung und Nutzung von Daten und Wissen in allen Prozessschritten der Wertschöpfungskette – angefangen vom Lieferanten über die Produktion bis hin zu der Verpackung des fertigen Produktes und dessen Auslieferung an den Kunden. Voraussetzungen dafür sind nicht nur die richtigen IT-Konzepte und Datenarchitekturen, sondern auch der konsequente Schutz der Daten. Dieser darf jedoch nicht zu einer behindernden Abschottung führen, da Partner und Lieferanten aufgabenbezogene Echtzeitdaten zur nahtlosen Prozessoptimierung benötigen.

Um Entscheidungen in der Planung, Produktionsausführung, Instandhaltung und Qualitätssicherung kontextbezogen zu fällen, benötigt es ein einheit­liches, integriertes digitales Modell des Fertigungsprozesses und der Fertigungsressourcen (Digital Twin). Ein konsistent aufgebauter, digitaler Zwilling bildet das Herzstück jeder Smart-Factory-­Architektur. Über System- und Prozessgrenzen abgestimmte Stammdaten spielen dabei eine zentrale Rolle. Die klassische Automationspyramide mit ERP, Manufacturing Execution System (MES) und Leitsystemen, verbunden mit einer leistungsstarken und flexiblen Integrationsplattform zur Zusammenführung aller genutzten Maschinen und Systeme, wird auch noch einige Zeit gute Dienste leisten. Es lohnt sich, bereits vor der Realisierung der Smart Factory darauf zu achten, dass die Schnittstellen von neu angeschafften Systemen und Maschinen etablierte Standards unterstützen, damit eine einfache, durchgehende Integration nicht verbaut wird.

Sicherstellung der erforderlichen Kompetenzen

Neben moderner Technologie erfordert die Transformation zur Smart Factory auch verschiedene neue Kompetenzen – sowohl vom Chef wie auch von den Mitarbeitenden. Unternehmen sollten Know-how-Lücken deshalb frühzeitig identifizieren und diese mit geeigneten Massnahmen schliessen. Ebenso wichtig ist es, bestehendes Wissen intelligent zu vernetzen. Hierzu sollen bestehende Abteilungssilos aufgebrochen und der Weg für heterogene Teams geebnet werden, die ihr Wissen und ihre fachspezifischen Ideen einbringen.

Chancen ergreifen und zeitnah handeln

Angesichts der rasch fortschreitenden Digitalisierung ist es für produzierende Unternehmen erfolgskritisch, deren Umsetzung im eigenen Betrieb mutig und schnell voranzutreiben. Ein Standardrezept dafür gibt es nicht. Erfolgversprechend ist vielmehr ein schrittweises Vorgehen in Richtung einer immer stärker vernetzten, hoch flexiblen Produktions­umgebung. Dabei ist es unabdingbar, Risiken und Rückschläge einzukalkulieren und kleine Pilotversuche zu wagen. Lange Diskussionen und Verzögerungen können im «Wettbewerb 4.0» rasch zu Nachteilen führen, die sich nur schwer aufholen lassen.

Mit Hilfe von kleinen Teilprojekten auf Basis der definierten Digitalstrategie lassen sich zeitnahe erste Erfolge erzielen und darstellen. Dazu gehören eine höhere Maschinenverfügbarkeit und optimierte Produktivität ebenso wie niedrigere Fehlerhäufigkeit. Das digitale Abbild des Fertigungsprozesses erschliesst zudem attraktive Möglichkeiten, Lieferanten und Kunden stärker einzubinden, Ressourcen in der Wertschöpfungskette besser zu steuern und zu optimieren sowie neue Geschäftsmodelle aufzubauen. Obwohl die Digitalisierung der Produktionsprozesse eine tiefgreifende Veränderung bedeutet, werden die damit verbundenen Chancen letztendlich auch hartnäckige Kritiker überzeugen, den Weg zur Smart Factory einzuschlagen. SMM

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