Sind Sie wirklich bereit für Industrie 4.0?

Sind Sie wirklich bereit für Industrie 4.0?

Aktuelle weltweite Umfragen von Deloitte zeigen, dass 94 % der Führungskräfte in industriellen Unternehmen digitale Transformation als eine der wichtigsten Prioritäten betrachten. Allerdings denken nur 14 Prozent von ihnen, dass ihre Produktionsanlagen auch tatsächlich für jene Veränderungen bereit sind, die für die Umsetzung von Industrie 4.0 erforderlich sind. In diesem Artikel erklärt Andrew Falconer, Performance-Manager bei EU Automation, dem Zulieferer für Automatisierungsbauteile, was die Einführung von Technologien der Industrie 4.0 verlangsamen könnte und wie es mehr Unternehmen gelingen kann, ihre Strategie zur digitalen Transformation in die Praxis umzusetzen.

Seit mehr als einem Jahrzehnt kennen Hersteller die Vorteile von Automatisierung und die damit verbundene Verbesserung der Produktivität in unterschiedlichsten Anwendungen. Große Hersteller wie zum Beispiel Siemens, Bosch und ABB übernahmen bei der Digitalisierung eine Vorreiterrolle und demonstrierten die Vorteile neuer Technologien zur Verbesserung der Effizienz entlang der gesamten Lieferkette.

Trotz des unübersehbaren Erfolgs dieser Unternehmen und ihrer Strategien ziehen kleine und mittlere Unternehmen (KMU) in puncto Innovation immer noch nur sehr langsam nach. Doch auch diese Unternehmen können vergleichbare Erfolge verzeichnen, wenn sie Prozesse digitalisieren. Jürgen Maier, ehemaliger CEO von Siemens UK, erläuterte bei der Veröffentlichung des Berichts Made Smarter Review: „Für KMU ist es von zentraler Bedeutung, sich mit digitalen Technologien auseinanderzusetzen. Viele kleinere Unternehmen meinen, das ist nur etwas für große Fische wie Siemens, aber das stimmt nicht. Technologien wie Roboter sind heute für jeden Hersteller erschwinglich und anwendbar, und sie können die Produktivitätsergebnisse erheblich verbessern.” 

Fertigungsunternehmen wissen um die Vorteile fortschrittlicher Technologien, seit 2011 auf der Hannover Messe der Begriff „Industrie 4.0“ geprägt wurde. Es geht also nicht mehr um die Frage, ob Hersteller digitalisieren sollten, sonder darum, wie schnell sie das tun sollten. 

Nur eine Frage der Fertigkeiten?

Hersteller führen auch weiterhin neue digitale Technologien wie KI, fortschrittliche Robotik und Cloud-Computing ein, doch wir müssen uns fragen, ob es das alles tatsächlich wert ist, wenn ihre Mitarbeiter diesbezüglich nicht umfassend geschult sind. In Wirklichkeit wird sich die Rolle menschlicher Arbeiter mit der Entwicklung digitaler Fabriken verändern, und Fertigungsunternehmen müssen sicherstellen, dass sie über jene hochqualifizierten Mitarbeiter verfügen, die für den effizienten Betrieb notwendig sind. 

Laut der jüngsten Ausgabe des Annual Manufacturing Report von der Zeitschrift The Manufacturer sind 59 Prozent der Befragten der Meinung, dass das Bildungssystem versagt hat und nicht in der Lage ist, mit dem Tempo des technologischen Fortschritts in der Fertigungsbranche Schritt zu halten. Schulen unternehmen immer mehr, um sicherzustellen, dass junge Menschen ihre technischen Fertigkeiten verbessern, und ermutigen die Jugend vermehrt, eine Laufbahn in Bereichen wie Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik (in den so genannten MINT-Fächern) einzuschlagen. Doch da der technologische Fortschritt sich beschleunigt und neue Prozesse rasch Eingang in die Industrie finden, besteht keine Garantie, dass diese Fertigkeiten immer noch von praktischem Wert sind, wenn Schüler und Studenten in die Arbeitswelt einsteigen. 

Um sicherzustellen, dass Hersteller kompetente Fachkräfte finden sollten sie mit Fachverbänden zusammenarbeiten, um sowohl die unternehmensintern vorhandenen als auch die im Bildungssystem vermittelten Fertigkeiten zu verbessern. Lokale Innovationszentren können Mitarbeitern den Umgang mit neuen Technologien vermitteln und ihnen zeigen, wie neue Systeme effizient zu bedienen sind. Hersteller können außerdem mit Bildungsprogrammen und Schulen zusammenarbeiten, um mehr Schüler und Studenten zu ermutigen, ihre technologischen Fertigkeiten zu erweitern und bezüglich der Entwicklungen in der Industrie auf dem Laufenden zu bleiben, damit sie für ihre zukünftige Karriere optimal gerüstet sind. 

Die passende Lösung finden

Doch auch wenn ein Werksleiter optimal qualifizierte Mitarbeiter einstellt, sind die Kosten nach wie vor eines der größten Hindernisse bei der vollständigen Digitalisierung von Fabriken. Kleinere Unternehmen zögern unter Umständen, ihre gesamte Anlage vollständig zu erneuern bzw. aufzurüsten, da die aktuell vorhandene Technologie effizient arbeitet und für sie keine sofortige Kapitalrendite erkennbar ist. Doch es gibt kosteneffizientere Wege für Hersteller, um wettbewerbsfähig zu bleiben und ihren ganz individuellen Weg in Richtung Industrie 4.0 fortzusetzen.

Gerade kleinere Hersteller können auch weiterhin ihre immer noch funktionstüchtige Altausrüstung verwenden, doch sie sollten sich des Risikos ungeplanter Stillstandszeiten bewusst sein. Aufgrund fehlender Echtzeitdaten sind viele Hersteller nicht in der Lage, den Zustand ihrer Maschinen präzise zu überwachen und Störungen zu erkennen, bevor diese Ausfälle verursachen. Anstatt Reparaturen abzuwarten, sollten Unternehmen in Geräte investieren, die sie dabei unterstützen können ihre Produktivität und Instandhaltung der vorhandenen Systeme zu optimieren.

Die Sensorik schärfen

Sensoren sind keine neue Technologie – im militärischen Bereich kommen sie seit den 1970ern zum Einsatz, und die gewerbliche Industrie führte sie in den 1990ern ein. Heute können Hersteller diese mittlerweile durchaus erschwingliche Technologie nutzen, um Echtzeitdaten zu einer ganzen Reihe von Parametern wie Temperatur, Druck und Durchfluss zu sammeln. Die präzise Überwachung des Maschinenzustands in der gesamten Fabrik ermöglicht es Herstellern, Probleme zu erkennen und zu prognostizieren, und durch die vorausschauenden Planung von Instandhaltungsmaßnahmen können teure Stillstandszeiten vermieden werden. 

Techniker können vorhandene Ausrüstung mit Sensoren nachrüsten und so den Betrieb mit sofortiger Wirkung verbessern. Unternehmen sollten auch in Betracht ziehen, vorhandene Maschinen mit Konnektivitätsfähigkeiten auszustatten, um ihren Maschinen zu erlauben, über das Internet zu kommunizieren, und so ihre Möglichkeiten im Bereich der Remote-Überwachung zu verbessern. Werden die Möglichkeiten zum Sammeln und Übermitteln von Daten in der gesamten Fabrik verbessert, kann dies Werksleiter dabei unterstützen, erfolgreiche präventive Instandhaltungsstrategien umzusetzen und den effizienten Betrieb von Altausrüstung sicherzustellen. 

Langfristige Vorteile

Intelligente Sensoren können auch dabei helfen, den Werksbetrieb langfristig zu verbessern. So laufen zum Beispiel herkömmliche Motoren in Anlangen entweder mit 100 Prozent Leistung oder gar nicht, unabhängig von der Drehzahl, die die jeweilige Anwendung erfordert. Intelligente Sensoren erkennen, ob eine Maschine dabei ist zu überhitzen, z. B. wenn sie schneller läuft als nötig. Aufbauend auf solchen Informationen können Hersteller ihre Anlagen dann weiter aufrüsten, beispielsweise mit drehzahlgeregelten Antrieben, und so vorzeitige Ausfälle verhindern. 

Der Zugang zu Echtzeitdaten für bestimmte Parameter kann Hersteller auch darauf aufmerksam machen, dass bei einer Maschine Probleme vorliegen, beispielsweise, dass sie überhitzt. Dann können sie Instandhaltungsmaßnahmen planen, um Bauteile zu ersetzen und die jeweiligen Einstellungen und Umgebungsparameter anpassen, um das Risiko von Maschinen- und damit Produktionsausfällen zu reduzieren. Mit der Integration intelligenter Sensoren in der gesamten Fabrik sind Hersteller in der Lage, mehr Informationen zu sammeln und von den langfristigen Vorteilen der verbesserten Transparenz zu profitieren. Werden Maschinen nur noch mit der erforderlichen Drehzahl betrieben und die präventive Instandhaltung verbessert, sinkt der Energieverbrauch und damit die Kosten im gesamten Unternehmen. Hersteller sollten außerdem eine Verringerung der Instandhaltungskosten beobachten können, und durch die Analyse der im Laufe der Zeit gesammelten Daten sind sie in der Lage, jene Bereiche zu identifizieren, in denen sie die Produktivität noch weiter verbessern können. 

Damals, im Jahr 2011, ging es bei Industrie 4.0 nicht nur um die Investition in neue Technologien und Werkzeuge zur Verbesserung der Fertigungseffizienz. Es ging vielmehr darum, die Art und Weise zu revolutionieren, wie eine ganze Branche ihren Betrieb und ihr Wachstum gestaltet. Seit beinahe einem Jahrzehnt beobachten wir, wie sich Unternehmen bei dem Versuch überschlagen, Teil dieser Revolution zu werden, und wie sie in fortschrittliche Technologien investieren, um mit Branchenführern konkurrieren zu können. Doch Unternehmen benötigen nicht die enormen Budgets, die größeren Herstellern wie Siemens oder Bosch zur Verfügung stehen, um ihren Betrieb zu transformieren. Unter der Voraussetzung, dass ausreichend Zeit in die wohlüberlegte Auswahl der für die jeweiligen Anlagen richtigen Anpassungen investiert wird – ob nun das gesamte System ausgetauscht oder bestehende Infrastruktur verändert und aufgerüstet wird – kann jedes Unternehmen seine ganz individuelle Version von Industrie 4.0 erreichen.

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