Top Solid: Richtig digitalisieren Produktiver fertigen mit Industrie 4.0

Von Sandie Ohayon

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Industrie 4.0 ist geprägt vom digitalen Wandel und der Einführung neuer Technologien. Das betrifft unter anderem Automation, Simulation, digitale Zwillinge, Cloud Computing. In den nächsten Jahren wird sich die Branche mit einer oder mehrerer dieser Technologien beschäftigen müssen.

Eine vernetzte Produktionsplanung organisiert und optimiert den Einsatz sämtlicher Ressourcen in der digitalisierten  Fabrik.
Eine vernetzte Produktionsplanung organisiert und optimiert den Einsatz sämtlicher Ressourcen in der digitalisierten Fabrik.
(Bild: Gorodenkoff Productions OU)

Robotisierung, Einführung von Managementsystemen, Simulation, digitaler Zwilling, Fertigungs- und Anlagenmanagement, Cloud Computing und weitere zukunftsgerichtete Technologien sind nur wirklich effektiv, wenn sie vernetzt sind. Im Anschluss an die Implementierung von Software für computergestützte Konstruktion und Fertigung (CAD/CAM), Unternehmensmanagement und -planung (ERP), Produktionssteuerung (MES), Produktlebenszyklusmanagement (PLM), Anlagenmanagement stehen Unternehmen vor der Herausforderung, alle diese Systeme miteinander zu verknüpfen, um die digitale Kontinuität von der Konstruktion bis zur Fertigung zu gewährleisten. Doch diese Digitalisierung und Vernetzung zu verwirklichen, hat zahlreiche Vorteile.

Schneller produzieren

Vernetzte digitale Abläufe beschleunigen den Durchlauf von der Produktidee zum fertigen, in Serien produzierten Produkt. Vorteile sind:

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  • verkürzte Entwicklungszeit
  • am digitalen Modell des Produkts kann man bereits vor der Herstellung des Prototyps simulieren, testen und validieren
  • kontinuierliche Verbesserung und virtuelle Experimente
  • Vernetzung aller an der Produktionskette beteiligten Systeme und die Möglichkeit, Änderungen am Fertigungsmanagement in Echtzeit vorzunehmen
  • präzise Bewertung der Effizienz von Fertigungssystemen. So kann in kurzer Zykluszeit in diese Systeme eingegriffen werden, um die Qualität und beziehungsweise oder die Effizienz der Prozesse zu verbessern.

Besser produzieren

Auch die Qualität der Produkte und der Produktion kann mit vernetzten, digitalisierten Prozessen deutlich verbessert werden. Im Einzelnen bedeutet das:

  • Mithilfe der Simulation können Produkte schon vor ihrer Herstellung getestet werden, was nicht nur Zeit, sondern auch Rohstoffe und Energie spart.
  • Algorithmen verbessern die Effizienz der Fertigungsprozesse. So können beispielsweise bei der maschinellen Bearbeitung durch die Berechnung effizienter Werkzeugbahnen die Produktionszeiten, der Werkzeugverschleiss, die Maschinenbelastung und damit auch der Energieverbrauch gesenkt werden.
  • In der additiven Fertigung können durch die Überlagerung von Materialschichten Prototypen für Teile oder sogar Baugruppen angefertigt werden. Dieses Verfahren ist sparsamer im Rohstoffverbrauch und bietet eine wesentlich bessere Energiebilanz als die herkömmliche Methode des Materialabtrags. Ausserdem sorgt die additive Fertigung für eine echte Optimierung komplexer Teile.

In einem umfangreichen Whitepaper

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