Was ist Smart Manufacturing: Definition, Vor- und Nachteile

Smart Manufacturing ist ein effektiver Weg, um die digitale Transformation der traditionellen Fertigung zu erreichen. Mit dem Aufkommen neuer Technologien wie 3D-Druck und künstlicher Intelligenz. Intelligente Fertigungstechnologie ist entscheidend geworden. Intelligente Fertigungsprozesse bieten eine bessere Konnektivität und Kommunikation für diese Industriesysteme. Um die Branche besser zu verstehen, müssen Sie wissen, was intelligente Fertigung ist. Wie unterscheidet es sich von Smart Industry und traditioneller Fertigung?

Smart Manufacturing-Definition

Der Begriff Smart Manufacturing tauchte Mitte der 2000er Jahre auf. Es hat ein breites Konzept. Wir sprechen oft vom Begriff der „digitalen Fertigung“ unter dem Begriff der intelligenten Fertigung. Andere werden das Konzept der „vernetzten Fertigung“ untersuchen. Smart Manufacturing Technology ist das Ergebnis verschiedener Technologien und Lösungen. Jede Technologie und Lösung hat eine spezifische Rolle im Produktionsprozess. Es umfasst eine Lieferkette, Produktion, Logistik und Vertrieb, Verkauf und Inventar. Daraus können wir schließen Bericht des Weißen Hauses zu kritischen und neuen Technologien. Intelligente Fertigung ist eine nationale Priorität. Es ist ein leistungsstarkes automatisiertes System, das die physische, digitale und biologische Welt integriert. Intelligente Fertigung kann Ihnen helfen, an der Spitze der modernen Fertigungstechnologie zu bleiben. Es hilft, unseren gesamten Herstellungsprozess zu optimieren, was die Gesamtrentabilität effektiv erhöht.

Viele Technologien können uns helfen, eine intelligente Fertigung zu erreichen. Einige von ihnen sind:

• Künstliche Intelligenz (AI): Es basiert auf den enormen Datenmengen, die produzierende Unternehmen sammeln. Somit kann es eine automatische Entscheidungsfindungsfunktion realisieren. KI kann Menschen helfen, alle gesammelten Daten zu analysieren. Sie treffen auch fundiertere Entscheidungen für uns auf der Grundlage der eingegebenen Informationen.
• Automatisierung: Diese automatisierten Prozesse tragen zur Rationalisierung von Arbeitsabläufen bei. Es legt den Arbeitsablauf in die Hände von Maschinen und macht ihn schneller und genauer. Dann haben wir mehr Zeit, uns auf Aufgaben zu konzentrieren, die kritischeres Denken erfordern.
• Drohnen: Diese Drohnen tragen dazu bei, die Anzahl der Mitarbeiter zu reduzieren, die für bestimmte einfache Aufgaben benötigt werden. Sie wirken sich positiv auf die Steigerung der Produktivität aus. Sie können es für Aufgaben wie das Bewegen von Fahrzeugen in der Anlage verwenden.
• Blockchain: Es hat Eigenschaften wie Unveränderlichkeit, Rückverfolgbarkeit und Disintermediation. Es kann eine schnelle und effiziente Möglichkeit bieten, die Daten Ihres Unternehmens aufzuzeichnen und zu speichern. Das bedeutet, dass Sie keine großen Datenmengen vor Ort speichern müssen, was auch die allgemeine Sicherheit Ihrer Daten verbessert.
• Edge-Computing: Es hilft Ihnen, maschinengenerierte Daten in verwertbare Daten umzuwandeln. Sie können aus diesen Daten Erkenntnisse ableiten, um die Entscheidungsfindung zu verbessern. Am besten wäre es, wenn Sie es mit dem Netzwerk verbinden, um dies zu erreichen. Beispielsweise werden Alarme oder Temperatursensoren mit dem Netzwerk verbunden. Ihre Datenanalyse erfolgt in einer netzwerkverbundenen Datenquelle.
• Vorausschauende Analytik: Sie können problematische Faktoren in der Datennutzung finden, die sie aus Datenquellen sammeln. Sie werden in der Lage sein, Probleme frühzeitig vorherzusagen und Vorhersagemethoden zu verbessern.
• Digitale Zwillinge: Sie helfen Ihnen, die Prozesse, Netzwerke und Maschinen Ihres Unternehmens zu modellieren. Sie können sie verwenden, um Probleme vorherzusagen, bevor sie auftreten, und so die Effizienz und Produktivität steigern.

Unternehmen können die Vorteile nutzen, indem sie kontinuierlich in die oben genannten Technologien investieren und diese erforschen. Wenn wir uns diese Befähiger genau ansehen, werden wir eine Tatsache finden. Sie gehören entweder zum Erzeugen von Daten oder zum Empfangen von Daten. Andererseits gibt es dort beides. Die Datenanalyse wird dazu beitragen, den Generierungsprozess effizienter, transparenter und flexibler zu gestalten.

Wie nutzt Smart Manufacturing Daten?

Einfach ausgedrückt ist Smart Manufacturing der Prozess der sinnvollen Nutzung von Daten. Diese Daten teilen uns mit, was zu tun ist und wann es zu tun ist. Es kombiniert Informationstechnologien wie z RFID, Sensorik und Buskommunikation. Dann verwendet es verschiedene Sensortechnologie bedeutet, diese verstreuten Ressourceninformationen zu sammeln. Und schließlich durch die Integration der Daten aus PLM-, ERP-, SRM- und anderen Systemen in das Big Data Center.

Die Big-Data-Plattform verwaltet diese Vielzahl von Daten, die von verschiedenen Technologien gesammelt werden. Es integriert diese Daten und speichert sie in den richtigen Medien. Es entwickelt auch perfekte Verwaltungs-, Sicherungs- und Wiederherstellungsstrategien. Die Big-Data-Plattform wird auch eine Vielzahl von Data-Mining-Algorithmen bereitstellen. Sie können viele wertvolle Daten gewinnen, indem Sie es verwenden.

Wenn wir traditionelle Datenverarbeitungsmethoden verwenden, wird dies sehr mühsam sein. Weil es oft eine Reihe komplizierter Prozesse wie Datenerfassung, Modellierung und Analyse erfordert. Sie können die Gelegenheit einfach nutzen, wenn Sie Analysen und Entscheidungen in Echtzeit treffen müssen. Beispielsweise kann die Echtzeit-Inspektion von Betriebszustandsdaten der Ausrüstung vorhersagen, wie die Qualität des Produkts ist. Durch die Verwendung von Echtzeit-Stream-Computational-Analysemethoden können Sie viele fehlerhafte Produkte vermeiden.

Es gibt drei Arten von Unternehmen, die an der intelligenten Fertigung beteiligt sind. Personen, die oft als „Anbieter von Produkt- und Steuerungslösungen“ bezeichnet werden. Die anderen nennen „IT Solution Providers“ und „Connectivity Solution Providers“.

• Anbieter von Produkt- und Steuerungslösungen: Dazu gehören Unternehmen wie ABB, Honeywell und andere. Sie alle sind Unternehmen, die an der Entwicklung von Automatisierungsprodukten und -dienstleistungen beteiligt sind.
• Anbieter von IT-Lösungen: Diese Unternehmen tragen dazu bei, das gesamte Konzept von IIoT und Asset Management voranzutreiben. Sie helfen Ihnen beim Aufbau der Architektur für die Steuerungs-, Überwachungs- und Analysegrundlage. Einige der häufigsten Unternehmen in dieser Kategorie sind HP, BM, Microsoft, SAS und Oracle.
• Verbundene Lösungsanbieter: Ihre Anwesenheit erleichtert den reibungslosen Fluss von Asset-Management-Daten. Die bekannten Cisco und Huawei können diesen Service anbieten.

Unterschied zwischen Smart Industry und Smart Manufacturing

Sie denken vielleicht, dass Smart Industry und Smart Manufacturing dasselbe sind. Dies ist jedoch nicht wahr. Es gibt einen signifikanten Unterschied zwischen Industrie und verarbeitendem Gewerbe. Herstellung ist die Herstellung von Waren, die Sie verkaufen werden. Industrie hingegen bezieht sich auf etwas viel Umfassenderes. Es umfasst die Produktion von Waren, verwandten Systemen und Dienstleistungen innerhalb einer Volkswirtschaft und eines bestimmten Sektors.

Nehmen wir das Beispiel Autos. Die Automobilindustrie umfasst Automobilhersteller. Automobilbau ist jedoch nicht gleich Automobilindustrie. Dasselbe gilt sowohl für die Automobilindustrie als auch für andere Branchen. Der Staat konzentriert sich auf diejenigen, die in der Primär- und Sekundärindustrie tätig sind. Beispiele sind Fertigung, Bergbau, Lieferkette, Bauwesen usw.

Obwohl Sie diese Branchenbegriffe austauschbar verwenden können, gibt es Unterschiede. Deshalb spricht man von der vierten industriellen Revolution und nicht umgekehrt. Die Smart Factory ist ein Synonym für Industrie 4.0, aber wir würden es häufiger für bestimmte Länder verwenden. Die meisten Menschen werden Industrie 4.0 als Industrial Internet oder Industrial Internet of Things bezeichnen.

Wie unterscheidet sich Smart Manufacturing von traditionellen Herstellungsmethoden?

Traditionelle Fertigung entstand im Zeitalter der Massenproduktion. Sie konzentrieren sich auf Skaleneffekte und den Einsatz von Maschinen. Die damals vorherrschende Meinung war, dass stillgelegte Maschinen sie weniger profitabel machen würden. Unternehmen mussten diese Maschinen kontinuierlich am Laufen halten.

Traditionelle Fertigungsunternehmen haben genügend Lagerbestände. Dies machte es für Unternehmen erforderlich, ihre Maschinen so lange wie möglich in einer bestimmten Einstellung am Laufen zu halten. Auf diese Weise könnten sie die Kosten für die Herstellung von Teilen senken. Die damaligen Leute nannten diese Operation Stapel- und Warteschlangenverarbeitung. Unabhängig davon, ob die Teile benötigt wurden oder nicht, wurden sie verarbeitet und für den nächsten Prozess in die Warteschlange gestellt.

Diese Methode schien zwar effektiv zu sein, war es aber nicht. Weil:

• Längere Maschinenlaufzeiten bedeuten mehr verlorene Produktionszeit. Weil diese Maschinen im Stillstand nichts produzieren. Eine Überlastung verlängert auch die Wartungszeit.
• Die Qualität der hergestellten Produkte kann fehlerhaft sein. Wenn der Bediener feststellt, dass die Charge von Teilen nicht hergestellt wird, wird es Probleme geben, die Produktion fortzusetzen. An diesem Punkt müssen Sie den Job erneut abschließen. Diese Konsequenz ist teuer und nimmt viele Ihrer wertvollen Ressourcen in Anspruch.

Smart Manufacturing ist ein kollaboratives und integriertes Mensch-Maschine-Fertigungssystem. Es überwacht den gesamten Produktionsprozess in Echtzeit und löst Probleme, sobald sie erkannt werden. Es erfüllt die sich ändernden Bedingungen und Bedürfnisse der Fabrik, des Versorgungsnetzes und des Kunden. Intelligente Fertigung zielt darauf ab, einen technologiegetriebenen Ansatz zur Optimierung der Fertigung zu nutzen. Dies spiegelt sich in der Verwendung dieser mit dem Internet verbundenen Maschinen zur Überwachung der Produktion wider. Smart Manufacturing hat auch viele Vorteile. Es ermöglicht Unternehmen, mithilfe von Datenanalysen die Fertigungsleistung zu verbessern und so mehr Gewinn zu erzielen.

Vor- und Nachteile von Smart Manufacturing

Smart Manufacturing bringt uns erhebliche Vorteile. Es kann uns helfen, die Effizienz zu verbessern, die Produktivität zu steigern und Kosten zu sparen. Die Produktivität von Smart Factories, die mit mehreren Smart Devices ausgestattet sind, steigt. Nehmen wir das Beispiel einer Fließbandmaschine in einer Fabrik. Wenn diese Maschine die Produktion verlangsamt, wird die KI dies bemerken. Das KI-System wird dann versuchen, Ihnen bei der Lösung des Problems zu helfen. Diese Systeme sind äußerst anpassungsfähig und ermöglichen Ihrem Unternehmen eine größere Flexibilität.

Es hilft Ihnen, Zeit durch Produktionsausfälle zu sparen und somit die Gesamteffizienz zu steigern. Moderne Fabrikmaschinen sind mit Fernsensoren und Diagnosen ausgestattet. Sie senden Warnungen, wenn Probleme auftreten, um die Bediener darauf hinzuweisen, vorbeizukommen und einen Blick darauf zu werfen. Durch die Implementierung von prädiktiver KI-Technologie können diese Probleme erkannt werden, bevor sie auftreten. Gleichzeitig werden sofortige Maßnahmen ergriffen, um Ihnen zu helfen, die finanziellen Kosten zu senken. Diese intelligenten Fabriken kombinieren Automatisierung und Mensch-Maschine-Kollaboration, um zusammenzuarbeiten. Sie können Ihre betriebliche Effizienz erheblich verbessern.

Es wird Ihnen helfen, Fehler zu reduzieren und genauere Berichte bereitzustellen. Intelligente Fertigungsautomatisierung eliminiert die Notwendigkeit vieler sich wiederholender manueller Prozesseingaben durch Menschen. Sie reduzieren viele fehlerhafte Datenereignisse, die durch manuelle Eingaben verursacht werden. Es stellt auch sicher, dass sie die erforderlichen Compliance-Maßnahmen erfüllen. Da das Auftreten dieser Fehler reduziert wird, wird die Genauigkeit der Daten, die Sie erhalten können, erheblich verbessert. Mehr Automatisierung kann Ihnen auch dabei helfen, mehr Daten im Auge zu behalten. Dies verbessert nicht nur die Art und Weise, wie Daten gesammelt werden, sondern liefert Ihnen auch genauere Berichte. Anhand dieser hochgenauen Daten können Sie dann fundiertere Entscheidungen treffen.

Die Kehrseite der intelligenten Fertigung ist ebenfalls offensichtlich – die erforderlichen Kosten für die Implementierung sind teuer. Die meisten kleinen und mittleren Unternehmen benötigen Hilfe, um sich die Implementierung dieser Technologie leisten zu können. Nicht geeignet für Investitionen in Start-ups und Unternehmen mit kurzfristigen Ideen. Die langfristigen Einsparungen durch die Implementierung der Technologie können jedoch Ihre Vorabinvestition überwiegen. Die Zukunft der Smart Factory ist also vielversprechend. Auch wenn Sie es jetzt nicht umsetzen können, müssen Sie für Ihre Zukunft planen.

Herausforderungen und Chancen für Smart Manufacturing

Während die Implementierung intelligenter Fertigungstechnologien viele Vorteile bietet, gibt es auch einige Herausforderungen und Chancen, die Hersteller berücksichtigen müssen. Eine Herausforderung sind die Kosten für die Implementierung dieser Technologien. Die Implementierung intelligenter Fertigungstechnologien kann teuer sein und erhebliche Vorabinvestitionen erfordern. Diese Kosten können jedoch durch die erhöhte Effizienz, Genauigkeit und Wettbewerbsfähigkeit ausgeglichen werden, die die intelligente Fertigung mit sich bringen kann.

Eine weitere Herausforderung ist der Bedarf an Fachkräften. Intelligente Fertigungstechnologien erfordern Arbeiter, die in fortschrittlichen Technologien wie künstlicher Intelligenz und Robotik geschult sind. Das bedeutet, dass Hersteller in Schulung und Entwicklung investieren müssen, um über die richtigen Arbeitskräfte zu verfügen, die ihre Bemühungen um intelligente Fertigung unterstützen.

Intelligente Fertigung und Nachhaltigkeit

Eine weitere Möglichkeit, die Hersteller berücksichtigen sollten, ist die Rolle, die intelligente Fertigung bei der Förderung der Nachhaltigkeit spielen kann. Smart-Manufacturing-Technologien können Herstellern dabei helfen, Energieverbrauch, Abfall und Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Durch den Einsatz fortschrittlicher Sensoren und Automatisierung können Hersteller beispielsweise ihren Energieverbrauch optimieren, die Anzahl der verwendeten Rohstoffe reduzieren und Abfallstoffe effektiver recyceln oder wiederverwenden.

Durch den Einsatz intelligenter Fertigungstechniken können Hersteller nicht nur ihre Wettbewerbsfähigkeit verbessern, sondern auch einen positiven Beitrag zum Umweltschutz leisten. Dies kann besonders wichtig für Unternehmen sein, die der wachsenden Nachfrage nach nachhaltigen und umweltfreundlichen Produkten nachkommen wollen.

Zusätzlich, Es ist eine sehr komplexe Technologie. Schlecht konstruierte oder ungeeignete Systeme für bestimmte Vorgänge können Ihre Rentabilität beeinträchtigen. Sie müssen überlegen, welche Art von System für Ihre Anlage geeignet ist.

Während die hohen Kosten einer intelligenten Fertigung viele Unternehmen abschrecken. Aber die Unternehmen werden es trotzdem versuchen. Schließlich ist es die Frucht des Fertigungsfortschritts. Diese verführerische Frucht bringt auch mehr Wettbewerbsfähigkeit in Ihr Unternehmen.

Allgemeine Fragen und Antworten zur intelligenten Fertigung

1. Wie funktioniert Smart Manufacturing?

   Smart Manufacturing integriert digitale Technologien in den Fertigungsprozess, um die Kommunikation, Zusammenarbeit und Entscheidungsfindung zu verbessern.

2. Welche Technologien kommen in der Smart Manufacturing zum Einsatz?

   Zu den Technologien, die in der intelligenten Fertigung eingesetzt werden, gehören künstliche Intelligenz, Big-Data-Analysen, Robotik, 3D-Druck und das Internet der Dinge (IoT).

3. Wie wirkt sich Smart Manufacturing auf die Umwelt aus?

   Intelligente Fertigung kann sich auf die Umwelt auswirken, indem Abfall reduziert, die Energieeffizienz verbessert und die Verwendung gefährlicher Materialien minimiert wird.

4. Wie wirkt sich Smart Manufacturing auf die Weltwirtschaft aus?

   Intelligente Fertigung kann sich auf die Weltwirtschaft auswirken, indem sie die Wettbewerbsfähigkeit der Fertigungsindustrie verbessert und mehr Innovation und Produktivität ermöglicht.

5. Wie können kleine und mittelständische Unternehmen von Smart Manufacturing profitieren?

   Kleine und mittlere Unternehmen können von der intelligenten Fertigung profitieren, indem sie die Effizienz verbessern, Verschwendung reduzieren und eine stärkere Anpassung ermöglichen, was ihnen helfen kann, effektiver auf dem Markt zu konkurrieren. Sie benötigen jedoch möglicherweise zusätzliche Unterstützung und Ressourcen, um intelligente Fertigungstechnologien zu implementieren.