Die Realisierung der Fertigung 4.0

COVID-19 und der Fachkräftemangel haben in Verbindung mit zunehmender Personalisierung und den Produktionsanforderungen der Kunden eine komplexe und herausfordernde Fertigungslandschaft geschaffen. Der Schlüssel zur Entschärfung der Herausforderungen und zur Bewältigung der Komplexität der heutigen Fertigung liegt in der Konsolidierung und Optimierung von Prozessen, der Kontextualisierung aller Daten und der Nutzung von Industrie 4.0 für Ihr Unternehmen.

In einer Gesprächsrunde erörterten Jason Spera, CEO und Mitbegründer von Aegis und SME Media die Verwirklichung von Industrie 4.0. In diesem Blogbeitrag werden einige von Jasons Erkenntnissen und Erfahrungen mit der Implementierung eines IIoT-fähigen Manufacturing Execution System (MES) in schwierigen Fertigungsumgebungen vorgestellt. Dabei wird insbesondere auf den Fachkräftemangel und die Herausforderungen in einer Welt nach COVID-19 eingegangen und untersucht, wie Systemkonsolidierung, Datenkontextualisierung und künstliche Intelligenz (KI) dazu beitragen können, Fabriken in Industrie 4.0-fähige Leistungszentren zu verwandeln.

Die Bewältigung des Fachkräftemangels und Probleme mit der Wertschöpfungskette in einer Welt nach COVID-19

Der Fachkräftemangel betrifft heutzutage sämtliche Branchen und macht auch vor der Fertigung nicht Halt. Früher galt bei jüngeren Ingenieuren die Fertigungsbranche als wenig attraktives Berufsfeld - aber das ändert sich aufgrund der fortschreitenden Automatisierung und Digitalisierung gerade grundlegend. Die Technologien spielen bei der Gewinnung neuer Talente für die Fertigung eine wesentliche Rolle.

Die Branche setzt Technologien ein, um die Probleme von heute zu lösen, und eine treibende Kraft für den Wandel ist die Beseitigung des Fachkräftemangels. Der Arbeitskräftemangel kann durch Maßnahmen zur Weiterqualifizierung und der Bereitschaft zur Fertigung 4.0 abgemildert werden. Denn die Digitalisierung unterstützt durch eine Vereinfachung der Produktion weniger qualifizierte Arbeiter. Ein wesentlicher Beitrag hierzu ist die Gestaltung der Benutzeroberfläche einer Lösung. Das visuelle Erscheinungsbild der Schnittstelle und die Benutzerfreundlichkeit sind entscheidend für eine schnellere Akzeptanz durch die Benutzer. Durch den Einsatz von Zero-Code-Schnittstellendesign können die Hersteller die Benutzererfahrung so einfach oder komplex wie nötig gestalten, ohne Kenntnis im Schreiben von Software haben zu müssen.

In der Fertigungswelt gab es noch nie solche Probleme in der Wertschöpfungskette wie in der Zeit nach COVID-19. Hersteller verlassen sich auf MES-Lösungen wie FactoryLogix von Aegis, um den Betrieb in Zeiten großer Nachfrage aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus hat Aegis industrielle Hersteller dabei unterstützt, ihre Produktionsmodelle während der Pandemie auf die Herstellung medizinischer Geräte umzustellen, so dass die Kunden ihre Produktionsart und -tiefe über Nacht ändern konnten.

Fabrikübergreifende Systemkonsolidierung

Hersteller, die an mehreren Standorten produzieren, sind zu Recht besorgt über die unterschiedlichen Fertigungssysteme und -prozesse in ihren Fabriken. Einige sind der Auffassung, dass verschiedene Standorte, die unterschiedliche Produkte herstellen, unterschiedliche Systeme erfordern. Diese Denkweise führt jedoch dazu, dass Hersteller verschiedene Lösungen unterschiedlicher Anbieter einsetzen, wodurch es noch schwerer wird Best Practices über Standorte und Produktbereiche hinweg zu verwalten und auszutauschen.

Dieses Problem kann mit einer Systemkonsolidierung durch ein singuläres, modulares MES gelöst werden. Zwar erfordert jeder Bereich der Fertigungssoftware eine beträchtliche Investition, aber es besteht ein großer Unterschied zwischen der Lösung eines Problems und der bloßen Investition in dieses Problem. Hersteller denken vielleicht, dass ein einzelnes System bei einem Unternehmen mit mehreren Standorten nicht in der Lage ist, ihre Programme an allen Standorten effektiv zu verwalten. Aber die richtige Plattform kann genau das.

Die Grundlage einer effektiven standortübergreifende Plattform ist die IIoT-Engine. Wichtig ist die Erkenntnis, dass eine “Plattform”, die aus die aus mehreren Tools oder Systemen besteht, keine Plattform ist. Stattdessen bietet ein echter Plattformansatz den Kunden eine große Bandbreite an Funktionen in einem modularen System, das die Anforderungen einzelner Standorte erfüllt und gleichzeitig eine standortübergreifende Sichtbarkeit bietet.

Bewältigung des Datendilemmas

Eine weitere große Herausforderung für Fertigungsunternehmen ist heutzutage der Einblick in Daten. Angesichts der zunehmenden Menge an IIoT-Daten, die von Maschinen, Systemen und Menschen erfasst werden, haben Hersteller häufig Schwierigkeiten, diese Informationen zu verwalten und zu nutzen, um eine intelligente Entscheidungsfindung zu ermöglichen.

Hersteller können dieses Datendilemma angehen, indem sie eine Lösung implementieren, die kontextualisierte Daten liefert, die zugänglich und nützlich sind. Trotz aller Funktionalität eines MES ist es nur von begrenztem Nutzen, wenn Sie die Daten nicht auf sinnvolle Weise abrufen können. Der größte Mehrwert eines leistungsstarken MES liegt in der Analytik.

Dabei lag jeweils der Schwerpunkt der Aufmerksamkeit auf drei unterschiedlichen Bereichen:

• Herstellung einer Verbindung zu allen Maschinen, um Daten zu extrahieren.
• Danach kam es zu einer Verlagerung des Schwerpunkts auf “Big Data” und dem Wunsch, die Datenseen mit so vielen Daten wie möglich zu füllen.
• Heute müssen wir künstliche Intelligenz (KI) nutzen, um sinnvolle Informationszusammenhänge aus all diesen Datenseen zu erstellen.

Durch die Einfügung der Daten in eine aussagekräftige kontextualisierte Ontologie, ein Datenschema, das den Daten eine Bedeutung verleiht, werden Analysen sinnvoll und einfach. Ab diesem Punkt erreichen Hersteller echte Datenflexibilität. Es ist daher ein einfacher Ablauf, wenn eine Führungskraft in der Fertigung eine andere Art der Datenaufbereitung wünscht.

Nutzung von KI und Definition von Fertigung 4.0

Fertigung 4.0 (oder Industrie 4.0) ist für Hersteller jeder Größenordnung realistisch, wobei die Definition von „Industrie 4.0“ in jedem Unternehmen eine andere ist. Trotz der unterschiedlichen Definitionen kann Industrie 4.0 als das Erreichen von Echtzeit-Anpassungsfähigkeit in der Fertigung definiert werden. Dann kann sich ein Unternehmen an jedwede Arbeitsbelastung Kapazitätsbedingungen oder sogar die Produktion von Einzelstücken anpassen, ohne dass zusätzliche Arbeitskräfte oder stark angepasste Software erforderlich sind. Industrie 4.0 ist der Vorteil einer hochgradig anpassungsfähigen automatischen Produktion.

KI kann Herstellern helfen, Daten zu nutzen, um die Nachfrage zu befriedigen und Industrie 4.0 zu ermöglichen. Die KI kann nun Empfehlungen für Verbesserungen aussprechen und dabei auch personalisierte Produktionsanforderungen berücksichtigen. Der größte Mehrwert von KI ist ihre Fähigkeit, Datensätze nach Mustern zu durchsuchen. Während Menschen in ihrer Fähigkeit, mit Daten umzugehen, eingeschränkt sind, kann KI mehr Informationen analysieren, als Menschen verarbeiten können. KI muss auf Daten angewendet werden, damit sie den Arbeitnehmern proaktiv umsetzbare Empfehlungen geben kann. Dies ist ein spannender Bereich für die Zukunft - die Nutzung von Daten auf eine Art und Weise, wie es nur Maschinen können, und dann die Weitergabe an Menschen, die sie in Maßnahmen umsetzen können.

Wählen Sie ein System, das die Fertigung 4.0 Ihrer Fabrik realisiert
Aegis hat viele Hersteller bei der Auswahl eines Digitalisierungssystems für ihre geschäftigen Fabriken unterstützen können. Der beste Weg Risiken zu minimieren und den Erfolg zu maximieren, ist, sich auf der Suche nach der richtigen Lösung auf das Wesentliche zu konzentrieren. Führungskräfte in der Fertigung sollten die Vorteile von Industrie 4.0 für ihr Unternehmen im Auge behalten und sicherstellen, dass ihre Lösung mit diesen Vorteilen übereinstimmt. Laut Jason sind die besten Projekte diejenigen, bei denen die Führungskräfte als Leitmotiv im Auge behalten, was sie im Endzustand erreichen wollen.

Hier geht es zum Interview: Manufacturing 4.0 Made Possible.