Intelligente Fertigung: 4 Wege, wie Technologien der digitalen Transformation die Fertigung vor Ort verändern

In der Bentley-Fabrik im Vereinigten Königreich ertönt das Surren eines hochmodernen Drechselroboters, der die Holzteile für die Innenausstattung der luxuriösen Fahrzeuge herstellt. Dieser fortlaufende Prozess erfolgt mit einer Präzision, die kein Mensch erreichen kann, und ohne menschliche Aufsicht, was einen der transformativen Vorteile digitaler Technologien verdeutlicht.

Das oben beschriebene Szenario gibt einen Einblick in einen besonderen Aspekt der laufenden digitalen Transformationsinitiativen in der Fertigung, von dem erwartet wird, dass er zu vollständig intelligenten Anlagen oder Industrie 4.0-Konzepten führt. Deloitte beschreibt die intelligente Fabrik als den nächsten Schritt von konventionellen automatisierten Prozessen zu einem voll funktionsfähigen, vernetzten, flexiblen System, und es wird erwartet, dass die digitale Transformation diese Revolutionen vorantreibt.

Und wie?

Die kurze Antwort lautet, dass der Einsatz digitaler Technologien wie des digitalen Zwillings, der Simulation, der Datenanalyse, der Robotik und des industriellen Internets der Dinge (IIoT) zu einer nahezu Echtzeit-Automatisierung führen wird, da jede Anlage und jeder Prozess in einer Fertigungshalle über diese digitalen Systeme verbunden ist.

Für eine umfassendere Antwort zeigen die nachstehenden Fallstudien die transformative Kraft der digitalen Technologie und geben einen Einblick in die nahe Zukunft der Fertigung.

Digitale Transformation treibt den Urus von Lamborghini an

Für den Bau seines ersten Luxus-Geländewagens benötigte der Luxus-Automobilhersteller Lamborghini ein Upgrade seiner herkömmlichen Fertigungsprozesse. Der Automobilhersteller wünschte sich eine besser vernetzte Anlage, die die Zusammenarbeit von Maschine zu Maschine, automatisierte Prozesse und digitale Lösungen ermöglicht, die es erlauben, die Abläufe in der Anlage zu visualisieren, wenn Entscheidungen getroffen werden.

Mit dieser Roadmap im Hinterkopf hat Lamborghini seine Werkshalle digital umgestaltet und die Fabrik der Zukunft gebaut. Die Materialtransportsysteme wurden durch fahrerlose Transportsysteme ersetzt, Sensoren wurden zur Überwachung, Datenerfassung und Berichterstellung eingesetzt und ein digitaler Zwilling wurde entwickelt, um komplexe Betriebsabläufe praktisch in Echtzeit zu überwachen.

Die neue Fabrik ist eine Fallstudie für die digitale Transformation, da sie Lamborghinis manuelle Prozesse durch digitale Lösungen ersetzt. Nach Angaben des Automobilherstellers brachte die digitale Transformation folgende Vorteile mit sich:

• Eine Verringerung der Ausfallzeiten, was wiederum zu einer optimierten Maschinennutzung und einer höheren Produktivität führte.
• Verdoppelung der Produktionskapazität von jährlich etwa 3000 Einheiten auf 7.000 Einheiten.
• Einsicht in die Betriebsabläufe und die Wertschöpfungskette, die den nötigen Einblick für bessere Entscheidungen ermöglichte.

Der Erfolg der Initiative des Automobilherstellers verdeutlicht die organisatorischen Veränderungen und die Vorteile, die sich ergeben, wenn Initiativen zur digitalen Transformation in allen Produktionsstätten umgesetzt werden.

Sichtbarkeit in der Fertigungslieferkette

Die Lebensmittel- und Getränkeindustrie ist mit besonderen Herausforderungen konfrontiert, die in den meisten Bereichen der diskreten und verarbeitenden Industrie nicht vorkommen. Zu diesen Herausforderungen gehören die kurze Haltbarkeit von Rohstoffen und Zutaten, die unsichere Nachfrage, strenge Logistikvorschriften und die besondere Kontrolle durch die Food and Drug Agency (FDA).

Nach Angaben der FDA führen die Probleme bei der Einhaltung dieser Richtlinien und der effektiven Verwaltung der Lieferketten zu einer Verschwendung von 40 % der weltweit produzierten Lebensmittel und Getränke. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, setzte der Hersteller von Qualitätsschokolade, TCHO, auf digitale Technologien, um seine dynamische Lieferkette besser zu verstehen.

Der Schokoladenhersteller integrierte den Einsatz einer Software zur Planung der Lieferkette, um Nachfragedaten zu erfassen, seine Lieferungen und den verfügbaren Bestand zu verfolgen. Dank der Digitalisierungsinitiative war der Hersteller in der Lage, die erwartete Nachfrage vorherzusagen und sie zu erfüllen, ohne Zutaten zu verschwenden oder seine Produkte zu reduzierten Preisen verkaufen zu müssen, um Verschwendung zu vermeiden. In diesem Beispiel führte die digitale Umstellung des Aufzeichnungs- und Verwaltungsprozesses zu folgenden Ergebnissen:

• Eine drastische Verringerung der Verschwendung von Zutaten durch die Verwendung historischer Nachfragedaten zur Durchführung von Bedarfsprognosen.
• Einsicht in die betrieblichen Lieferketten und den Bestand an Zutaten, was bei der Planung und Erfüllung von Kundenaufträgen hilfreich war.

Shop Floor Planning zur Steigerung der Mitarbeiterproduktivität

CKE Holdings Inc., Eigentümer der Restaurantketten Hardee's und Carl Jr's, wollte die Ausfallzeiten, die Warteschlangen an den Drive-Throughs seiner Restaurants und die Gesamteffizienz in seinen Restaurants reduzieren. Um diese Aufgabe zu erfüllen, wollte das Unternehmen seine Verkaufsflächen und das Layout neu gestalten, um die Effizienz der Mitarbeiter zu verbessern.

Das Restaurant nutzte die virtuelle Realität und digitale Technologien, um verschiedene Pläne und Testszenarien zu erstellen. Die virtuellen Ökosysteme, die erstellt wurden, integrierten verfügbare Daten aus der Werkstatt, die aktuelle Anordnung und die Küchendesigns, um zu analysieren, warum es häufig zu Ausfallzeiten kam.

Mithilfe dieser digitalen Transformationstechnologien war CKE Holdings in der Lage, neue Designpläne für seine Restaurants zu entwickeln, von denen erwartet wird, dass sie die Leistung der Mitarbeiter optimieren und die Warteschlangen in den Franchisebetrieben reduzieren. Zu den Vorteilen der Anwendung digitaler Transformationslösungen in diesem Fall gehören:

• Erschwingliche Lösungen zur Durchführung fortschrittlicher Planungs- und Testverfahren vor der physischen Umsetzung neuer Ideen.
• Einblicke in die Ursachen von Ausfallzeiten, die die erforderlichen Daten für spezifische Maßnahmen zur Reduzierung der Ausfallzeiten liefern.

Roboter bringen Präzision und Geschwindigkeit in die Herstellung medizinischer Geräte

Die Fertigungsindustrie für medizinische Geräte, die medizinisch verpackte Einheiten und Hilfsmittel herstellt, unterliegt Normen, die genauestens eingehalten werden müssen. Dies liegt an der sensiblen Natur der in dieser Branche hergestellten Geräte und ihrer Anwendung.

Ein Hersteller medizinischer Geräte hatte mit der Verpackung zu kämpfen, da seine konventionellen Schlauchbeutelmaschinen nur langsam arbeiteten und so viel Platz in der Produktionshalle beanspruchten, dass es unmöglich war, weitere Maschinen hinzuzufügen. Um den Durchsatz zu erhöhen und den Verpackungsprozess zu beschleunigen, wandte sich der Hersteller an die Robotik und die von ihr angebotenen Robotersysteme.

Ein Mitsubishi Scara-Roboter mit 4-up-Tooling, der den Verpackungsprozess automatisierte, wurde für den Hersteller entwickelt und gebaut. Der Roboter hatte eine Länge von 1,5 Metern, was im Vergleich zur 20-Meter-Länge herkömmlicher Versiegelungsmaschinen vernachlässigbar war. So konnte der Hersteller den Versiegelungsprozess von mehreren Robotern durchführen lassen, was folgende Vorteile mit sich brachte

• Eine 15-prozentige Verbesserung der Gesamteffizienz der Anlagen in seinem Betrieb.
• Verbesserung der Qualität der Versiegelung und der Verpackungen für medizinische Geräte.

Ein Reality Check für Führungskräfte in der Fertigung

Die digitale Transformation des Fertigungssektors bringt enorme Vorteile auf organisatorischer, betrieblicher und betrieblicher Ebene mit sich. Mit digitalen Transformationstechnologien erhalten Hersteller, die in der Lage waren, uralte Probleme zu lösen, einen Vorteil gegenüber der Konkurrenz. Das bedeutet, dass es jetzt an der Zeit ist, die Integration digitaler Transformationstechnologien in Betracht zu ziehen, um den Wandel voranzutreiben und Umsatzwachstum in Ihren Betrieben zu erzielen.

Wie die Fallstudien von CKE Holdings und Lamborghini zeigen, bietet ein digitaler Zwilling nahezu in Echtzeit Einblicke in komplexe Prozesse in allen Betriebsabläufen. Wenn Sie mehr über die Anwendung des digitalen Zwillings zur Verbesserung Ihrer Fertigungsprozesse erfahren möchten, fordern Sie noch heute eine Demo an.