Anwendung der digitalen Transformation zur Absicherung Ihrer Produktionsanlage gegen Störungen in der Zukunft

Während der Finanzkrise 2009 meldete der größte Automobilhersteller der Vereinigten Staaten, General Motors, Konkurs an. Nach Angaben der Harvard Business Review waren die Gründe dafür unter anderem die Herstellung von Autos, die niemand wollte, die mangelnde Innovationsfähigkeit und die Unfähigkeit, sich an veränderte Märkte anzupassen. Heute führte und führt eine von einer Pandemie ausgelöste Krise zu Insolvenzen, da die Hersteller mit einem sich verändernden Markt zu kämpfen haben. Zu den Herausforderungen gehören eine sich verändernde globale Lieferkette, staatliche Vorschriften, Nachfrageschwankungen und die Notwendigkeit, Rechenschaft abzulegen. Doch im Gegensatz zu den berauschenden Tagen der Krise von 2009 gibt es heute fortschrittliche Lösungen für die digitale Transformation, die Hersteller dabei unterstützen können, ihre Produktionsabläufe zukunftssicher zu gestalten und vor Unterbrechungen zu schützen.

Was ist die digitale Transformation?

Die digitale Transformation bezieht sich auf die Integration digitaler Technologien in Produktionsanlagen, um deren Betrieb zu optimieren und den Kunden Mehrwertdienste zu bieten. Die digitale Transformation der Fabrikhalle umfasst auch die Anwendung von Technologielösungen zur Datenerfassung und Datenaggregation zur Unterstützung betrieblicher Strategien.

So bilden beispielsweise die Erfassung von Maschinennutzungsdaten und die Analyse dieser Datensätze zusammen mit Wartungsaufzeichnungen die Grundlage für die Entwicklung vorausschauender Wartungsstrategien. Die digitale Transformation der Fabrikhalle wird durch die Implementierung von Hard- und Softwarelösungen zur Schaffung einer vernetzten Fabrik ermöglicht.

Die vernetzte Fabrik, in der Daten nahtlos übertragen werden, ist ein Grundsatz der Industrie 4.0. Die Vernetzung ermöglicht die cyber-physischen Systeme, die für die Automatisierung industrieller Prozesse und die Gewinnung datengesteuerter Erkenntnisse erforderlich sind. Technologien zur digitalen Transformation ermöglichen es den Herstellern außerdem, mit hoher Genauigkeit in die Zukunft zu blicken. Die Fähigkeit, künftige Störungen vorherzusagen, ermöglicht es den Herstellern wiederum, Pläne zu entwickeln, die diese Störungen einbeziehen.

Die heutigen Störfaktoren verstehen

Die wichtigsten Faktoren, die die Produktionsabläufe stören, drehen sich nach wie vor um die Pandemie, während die zweite und dritte Welle durch verschiedene Länder schwappt. Zu diesen Störfaktoren und den traditionellen Prozessen, die sie stören, gehören:

• Die Sicherheit von Menschen und Produkten – Die Sicherheit der Produkte, die die Werkshallen verlassen, sowie die Sicherheit der Mitarbeiter, die diese Produkte herstellen, sind für jeden Hersteller von zentraler Bedeutung. Die Pandemie hat das fröhliche Treiben in den Produktionshallen, in denen jeder Zugang zu den meisten Bereichen hatte, gestört. Heute schränken Sicherheitsvorschriften den Kontakt und die Anzahl der Personen in den Werkshallen ein, während von den Anlagen weiterhin erwartet wird, dass sie die steigende Nachfrage befriedigen und die Durchsatzqualität optimieren.
• Gestörte Lieferketten – Nach Angaben des Weltwirtschaftsforums werden die traditionellen Lieferketten unter anderem durch politische und kovid-19 inspirierte Faktoren beeinträchtigt. Das Risiko, sich ausschließlich auf ausländische Rohstoffe zu verlassen, wurde während der Pandemie deutlich, da die Hersteller Schwierigkeiten haben, dringend benötigte Materialien zu kaufen und in ihre Länder zu bringen. Politisch gesehen entfallen auf China eine beträchtliche Menge an Rohstoffen und 60 % der in die ganze Welt exportierten Konsumgüter. Um die übermäßige Abhängigkeit von China zu verringern, wurden Embargos für die Ausfuhr bestimmter Waren verhängt. Daher müssen die einheimischen Hersteller diese Waren anderswo beschaffen.
• Staatliche Vorschriften – Regulierungsmaßnahmen, die auf die in Industriegebieten erzeugten Emissionsraten abzielen, bedeuten, dass die Hersteller die Maschinenemissionen verfolgen müssen, um sie zu reduzieren. Länder, die Klimaschutzabkommen unterzeichnet haben, setzen die Notwendigkeit zur Senkung der industriellen Emissionsraten durch, und diese Aufgabe wird an die einzelnen Hersteller weitergegeben.
• Schwankende Nachfrage – Jeder Hersteller erwartet eine steigende Nachfrage, da sie in der Regel höhere Einnahmen bedeutet. Um von der steigenden Kundennachfrage zu profitieren, müssen die Hersteller ihre Fertigungskapazitäten erhöhen und optimierte Zeitpläne entwickeln, um Qualitätsprodukte innerhalb der vorgegebenen Fristen zu liefern.
• Produktverantwortung – Im Gegensatz zu den „guten alten Zeiten“, in denen die Kunden jedes Produkt, das sie kaufen konnten, und ein niedriges Serviceniveau akzeptierten, haben der zunehmende Wettbewerb und die Erfahrung im elektronischen Handel dazu geführt, dass die Kunden mehr verlangen. Der Kunde von heute will rückverfolgbare Produkte von hoher Qualität, die möglichst innerhalb von 24 Stunden und nicht erst morgen bei ihm eintreffen sollen. Auch staatliche Stellen verlangen von den Herstellern Rechenschaft, um die Rückverfolgung fehlerhafter Produkte zu erleichtern.

Zukunftssichere Fertigungsprozesse mit Technologien zur digitalen Transformation

Die digitale Transformation bietet den Herstellern verschiedene Technologielösungen, um die durch die oben genannten Störfaktoren verursachten Herausforderungen zu bewältigen. Die Pandemie beschleunigte die Einführung von Initiativen zur Heimarbeit, die auch in einer praxisnahen Branche wie der Fertigung Anwendung finden.

Die Implementierung industrieller IoT-Geräte ermöglicht beispielsweise die Fernüberwachung von Fertigungsabläufen und die Reduzierung des Werkstattverkehrs. Der digitale Zwilling, ein virtuelles Abbild der physischen Abläufe, kann eingesetzt werden, um Fertigungsabläufe in Echtzeit durch Datenübertragungen in und aus der Fabrikhalle zu verfolgen. Diese Technologien für die digitale Transformation stehen an vorderster Front, wenn es darum geht, die postpandemische Kultur der Heimarbeit in der Fertigungsindustrie zu unterstützen.

IIoT-Geräte und Edge-Geräte können als Sensoren fungieren, die die Maschinenemissionen verfolgen und die Betreiber über die Emissionsraten informieren. Die erfassten Emissionsdaten werden dann zur Durchsetzung der von den Behörden festgelegten Emissionsvorschriften in der Fabrikhalle verwendet. IIoT- und Edge-Geräte können historische Lieferkettendaten verfolgen und erfassen, die zur Bewertung neuer Lieferkettenrouten eingesetzt werden können.

Zur Bewältigung der Herausforderungen in der Lieferkette nutzt Simulationsmodellierungssoftware die von IoT-Geräten erfassten Daten, um die Auswirkungen neuer Lieferwege auf die Lieferfristen und neue Lieferkettenrouten zu bewerten. Anwendungen zur Simulationsmodellierung helfen Herstellern bei der Beantwortung komplexer „Was-wäre-wenn“-Fragen zur Kapazitätsplanung, Zeitplanoptimierung und Ressourcenzuweisung.

Der Einsatz von Simulationsmodellen zur Entwicklung flexibler Fertigungsstrategien kann Herstellern dabei helfen, mit Marktveränderungen umzugehen, die die Produktion stören können. Die risikobasierte Planung stellt zum Beispiel sicher, dass ein Hersteller optimierte Pläne entwickeln kann, um auf Störungen in Echtzeit zu reagieren. Auf diese Weise lassen sich die Auswirkungen von Nachfrageschwankungen oder ungeplanten Ausfallzeiten abmildern.

Schlussfolgerung

Die Fortschritte in der Technologie der digitalen Transformation geben den Herstellern die Werkzeuge an die Hand, um nachhaltige Strategien für die Herausforderungen von morgen zu entwickeln. Diese Technologien ermöglichen es den Herstellern, künftige Herausforderungen zu antizipieren und optimierte Pläne zu entwickeln, um sie zu bewältigen.