Smart Factory

Smart Factory, zu Deutsch „intelligente Fabrik“, ist ein Begriff der Industrie 4.0 und stellt eine Produktionsumgebung dar, die sich idealerweise ohne menschliche Eingriffe organisiert. Dadurch gestaltet sich die Produktion flexibler, dynamischer und effizienter.

Technische Grundlage einer Smart Factory sind cyberphysische Systeme, welche mit Hilfe des Internet of Things (IOT) miteinander kommunizieren. So wird ein durchgängiger Informationsfluss bspw. zum Vertrieb oder zur Entwicklungsabteilung ermöglicht. Die Smart Factory ist das „Ergebnis“ der Industrie 4.0, in der Fertigungsprozesse mit der IT verschmelzen. Dadurch werden Produktionszyklen verkürzt, Aufträge automatisch ausgelöst, die Produktion passt sich den Echtzeit-Daten an und die Instandhaltungen sowie Wartungen regeln sich selbstständig.

Funktionsweise

An der Produktion teilhabende Komponenten (wie z. B. Anlagen, Werkzeuge, Produkte, Lagersysteme etc.) können eine digitale Repräsentation erhalten, auch Digital Twin genannt. Dabei kann der IST-Zustand dieser Komponenten zu jeder Zeit über den digitalen Zwilling in Echtzeit eingesehen werden. Werkstücke und Produktionsanlagen werden dabei „künstlich intelligent“ und die Kommunikationsgrundlage bildet das Internet of Things (IoT). Die Künstliche Intelligenz (KI) hilft dabei, gigantische Datenmengen schnell zu erfassen, auszuwerten und der Produktion kontextgebunden anzubieten. Der Einsatz von KI ermöglicht somit, menschliche Sinne nachzubilden, sodass die Maschinen mit den Produktionsmitarbeitern einfacher zusammenarbeiten und unterstützen.

Unser Whitepaper: Potenzialworkshop zum Thema künstliche Intelligenz

Künstliche Intelligenz: Potenzialworkshop

Unser Potenzialworkshop hilft Ihnen zu erkennen, wo Sie in Ihrem Unternehmen künstliche Intelligenz nutzen können.

Einfach formuliert erfolgt die Kommunikation zwischen dem Produkt und den Maschinen indem jede Komponente einen Chip eingebaut bekommt. Diese „smarten Produkte“ können durch das IoT im Folgenden mit den Anlagen relevante Informationen austauschen und somit kenntlich machen, in welchem aktuellen Produktionsstatus sie sind und welche nächsten Fertigungsschritte erforderlich sind.

Zu verarbeitende Werkstücke bringen eigene Fertigungsdaten über einen RFID-Chip maschinenlesbar mit. Alle Komponenten teilen also die für sie relevanten Fertigungsdaten der Smart Factory mit. Auch andere Übertragungstechniken wie z. B. WLAN, QR-Codes, Bluetooth etc. sind gängige Methoden der Smart Factory. Anhand der Informationen lassen sich einzelne Produktionsschritte bis zum fertigen Ergebnis steuern.

Eigenschaften der Smart Factory

Komponenten auf den Punkt gebracht

Zusammengefasst besteht die Smart Factory aus dem Zusammenspiel folgender verschiedener Komponenten:

  • Integration cyber-physischer Systeme
  • Implementierung drahtloser Kommunikationstechniken (RFID, Bluetooth, WLAN, etc.)
  • Einführung von Big Data Technologien und Cloud Computing
  • Einsatz von intelligenten, flexiblen Logistiksystemen
  • Verwendung von Embedded Systems zwecks Überwachung und Steuerung der Smart Factory

Vernetzung

Damit ein Produkt gemäß seiner bereitgestellten Fertigungsdaten automatisch gesteuert werden kann, ist die Vernetzung aller beteiligten Komponenten innerhalb der Smart Factory eine wichtige Voraussetzung. Die Vernetzung kann dabei auf externe oder interne Art und Weise vollzogen werden.

Eine externe Vernetzung interagiert und kommuniziert mit anderen Smart Factories. Die interne Vernetzung betrifft alle relevanten internen Komponenten des Fertigungsprozesses.

Individuelle Produktion

Nach der Eingabe von Produktinformationen wie z. B. die gewünschte Anzahl, Maße oder Funktionen liefert die Produktionsumgebung optimal angepasste Produktionsschritte und nötige Komponenten. Dadurch erhalten Unternehmen neue Möglichkeiten, wie z. B. Individualprodukte oder Serien von Kleinteilen innerhalb eines Rahmenbudgets zu produzieren, was normalerweise der Massenproduktion gleichkommt. Diese Kombination, aus der sich diese „kundenindividuelle Massenproduktion ergibt“, nennt man auch Mass Customization.

Unser Fachbereichsleiter Björn Lambertz

Websession: Smart Factory

Sie haben Fragen zu den großen Themen Smart Factory, Industrie 4.0 oder IoT? Vereinbaren Sie eine kostenlose Websession mit uns. Wir beantworten all Ihre Fragen.

Beispiel: SAP AIN

SAP AIN, SAP Asset Intelligene Network, vereint Informationen von Herstellern, Anlagenbetreibern und Dienstleistern auf einer cloudbasierten Plattform. Das funktioniert, indem der Hersteller Stammdaten für ein bestimmtes Modell zur Verfügung stellt und Kunden diese Daten nutzen können, indem sie diese in ihre Systeme übertragen und mit bereits vorhandenen Stammdaten verbinden. SAP AIN sorgt für eine einfache Kommunikation zwischen allen beteiligten Komponenten innerhalb einer Plattform. Anlagenbetreiber können auf diese Weise Kosten einsparen, Dienstleister optimieren gleichzeitig ihr Serviceangebot und Hersteller erhalten Erkenntnisse aus dem Betrieb ihrer Produkte.

Vorteile einer Smart Factory

Die Smart Factory bietet unter anderem folgende Vorteile:

  • Transparente Lieferkette
  • Geringere Produktionskosten und -zeiten
  • Niedrigere Lagerhaltungskosten
  • Reduzierter Personalaufwand
  • Schnelle Anpassung an neue/veränderte Produktanforderungen
  • Rasante Umsetzung von Innovationen
  • Automatisierte und effiziente Bestellbestätigung
  • Verbrauchsgesteuerte und nachhaltige Versorgung der Produktion
  • Kurze Markteinführungszeit
  • Individualprodukte zum Preis von Massenprodukten
Unser Whitepaper zum Thema: Prototyp im Bereich der künstlichen Intelligenz

Whitepaper: Prototyp im Bereich “Künstliche Intelligenz”

Validieren Sie Ihren Use Case und lassen Sie von Experten einen Prototypen für Ihr individuelles Anwendungsszenario erstellen.

Der Weg in die Smart Factory

Die Umstellung auf eine Smart Factory ist ein langer Prozess und es gibt nicht nur den einen Weg zur Smart Factory. Der Umstieg bedeutet einen Wandel der gesamten Unternehmenskultur, denn die Konzeption und die Realisierung der Smart Factory müssen auf das gesamte System ausgerichtet sein.

Mit diesen 5 Schritten können Unternehmen das Ziel einer Umstellung möglichst schnell umsetzen:

1. Dem “Business First”-Ansatz nachgehen

Eine Smart Factory Umstellung sollte nicht einfach nur des Hypes wegen angegangen werden. Stattdessen müssen sich alle Beteiligten des Unternehmens über den konkreten Geschäftsnutzen bewusst sein. Somit muss die Smart Factory als integraler Bestandteil betrachtet werden.

2. Moderne Technologien einführen

Voraussetzung für die Smart Factory sind moderne Technologien – insbesondere das Internet of Things (IoT). IoT stellt die Grundvoraussetzung für eine Smart Factory dar, da es die physischen und digitalen Komponenten miteinander verbindet. Wichtig ist demnach, dass Maschinen sich mit dem Internet verbinden lassen und mit Sensoren ausgestattet werden, um Messwerte aufnehmen und weitergeben zu können.

3. Servitization im Fokus bewahren

Der Wettbewerb und die steigende Kundenerwartung sorgen bei Fertigungsunternehmen für stetigen Druck. Neue Technologien, insbesondere durch das IoT, eröffnen neue Servicemöglichkeiten, sog. „Smart Services“, auf welche man sich anpassen muss. Smart Services sind intelligente Dienstleistungen in nahezu allen Bereichen und schlagen dem Kunden, basierend auf seinem Nutzungs- und Interessensverhalten, maßgeschneiderte Dienstleistungen oder Produkte vor. Ein allgemein bekanntes Beispiel stellt der Streaming-Anbieter Netflix dar, welcher seinen Kunden passende Medieninhalte auf Basis des Nutzerverhaltens vorschlägt.

4. Mitarbeiter vorbereiten

Auch wenn die Smart Factory sich ohne menschliche Eingriffe organisieren lässt, steht dennoch der Mensch hinter dem System. Mitarbeiter der Smart Factory werden zukünftig andere Aufgaben übernehmen. Demnach sind Fort- und Weiterbildungen essenziell.

5. Mit kleinen Schritten anfangen

Wie zuvor erwähnt, findet eine Umstrukturierung auf die Smart Factory nicht von heute auf morgen statt. Die Umstellung sollte gezielt in kleinen Projekten verfolgt werden. Bei Erfolg können diese schrittweise ausgebaut und erweitert werden.

Daten

Unternehmen erzeugen grundsätzlich eine Unmenge an Daten und Informationen. Die Komponenten der Smart Factory setzen ihre gesammelten Daten innerhalb der Fertigungsprozesse auf eine Weise ein, sodass das Endprodukt auf effizientestem und bestmöglichem Wege produziert wird. Insbesondere im Falle von Einzelfertigungen kann, wie zuvor erwähnt, eine wirtschaftliche Produktion, ähnlich der Massenfertigung, bei steigender Individualität gewährleistet werden.

Die Smart Factory erfordert große Datenmengen.

Die Fertigungsschritte der Smart Factory erfordern die Verarbeitung großer Datenmengen (Big Data). Die Daten der Produkte und Maschinen werden mit Auftragsdaten verknüpft, um kundenindividuelle maßgeschneiderte Produkte anbieten zu können. Diese Daten müssen identifiziert, übertragen, gespeichert und in jedem Fall verarbeitet werden.

All das funktioniert nur, wenn die Kommunikationsnetze innerhalb der Smart Factory auf höchstem Niveau den tatsächlichen Anforderungen (echtzeitsicher, ausfallsicher und hochverfügbar) entsprechen. Das bedeutet gleichermaßen, dass auf langfristiger Ebene Speicher- und Verwaltungsmethoden von Daten auf neueste Technologien, wie das Cloud-Computing, angepasst werden.

Die Rolle des Menschen

Miteinander vernetzte Roboter, Geräte und Maschinen passen sich autonom an neue Anforderungen an und organisieren die Produktionsprozesse auf selbstständigem Wege. Nichtsdestotrotz spielt der Mensch in der Smart Factory nach wie vor eine große Rolle. Zwar muss er nicht in den eigentlichen Fertigungsprozess eingreifen, jedoch liegt die Kontrolle und die Optimierung der Prozessabläufe innerhalb seines Aufgabengebiets. Gleichzeitig entscheidet der Mitarbeiter über die Schnittstellen zu externen Systemen und über das allgemeine Design der Smart Factory.

Fazit

Im Vergleich mit anderen herkömmlichen Produktionsverfahren bietet die Smart Factory vielerlei Vorteile. Wie bereits erwähnt, kommt es bei der Digitalisierung in Form der Smart Factory auf das Zusammenspiel verschiedener Komponenten an.

Sie haben Fragen zu den großen Themen Smart Factory, Industrie 4.0 oder IoT? Zögern Sie nicht mit uns bezüglich dessen in Kontakt zu treten. Gerne informieren und beraten wir Sie in einem unverbindlichen ersten Gespräch über die Möglichkeiten und den Einsatz Ihrer Smart Factory.

Björn Lambertz

Björn Lambertz

Mein Name ist Björn Lambertz und ich bin begeisterter SAP Consultant bei mindsquare. Wie meine Kollegen habe ich mein Hobby zum Beruf gemacht.

Sie haben Fragen? Kontaktieren Sie mich!


Das könnte Sie auch interessieren:

Unser kostenloses E-Book zu den besten Blogbeiträgen zum Thema SAP PM/EAM

Das könnte Sie auch interessieren

Instandhaltungscontrolling dient als Entscheidungshilfe für operative und strategische Entscheidungen. Dafür liefert es beispielsweise Antworten auf die folgenden Fragen:

weiterlesen

Die Erfassung von Zählern und Messwerten im SAP ist schon lange ein immer wiederkehrender Wunsch unserer Kunden. Mit der Digitalisierung im Versorgerbereich nimmt das ganze Thema aber noch einmal ordentlich Fahrt auf. Immer wieder wird an dieser Stelle auch nach […]

weiterlesen

Ungeplante Ausfallzeiten haben einen großen Einfluss auf das Budget jedes Unternehmens und verursachen jedes Jahr enorme Verluste. Die einzige Möglichkeit, dies zu verhindern, besteht darin, eine effizientere Instandhaltungsstrategie für die Anlagen zu entwickeln. Industrie 4.0 bietet eine größere Chance, die […]

weiterlesen

Unsere Produkte zu Smart Factory

Mit dem Workshop Einstieg in die SAP PM Instandhaltung bieten wir Ihnen die Möglichkeit, einen Einblick in die Instandhaltungsabwicklung mit dem SAP Modul PM zu bekommen.

Mehr Informationen

Die SAP PM/EAM Berater & Entwickler von maint-care.de übernehmen gerne komplette Problemstellungen im Instandhaltungsumfeld von Ihnen.

Mehr Informationen

Mit unserem Strategieworkshop bieten wir Ihnen die Möglichkeit, Ihre aktuelle Freischaltabwicklung zu analysieren und hinsichtlich Digitalisierungsmöglichkeiten zu bewerten.

Mehr Informationen

2 Kommentare zu "Smart Factory"

Wolfgang Goldschmidt - 23. März 2020 | 11:54

Sehr interessanter Artikel! Ich kann mir jedoch vorstellen, dass die Einführung der Smart Factory insbesondere bei den Mitarbeitern zunächst Verunsicherung und Ängste hevorruft. Gibt es hier eventuell ein paar Anregungen, wie die Akzeptanz auf Mitarbeiterseite geschaffen werden kann?

Beste Grüße

Wolfgang Goldschmidt

Antworten
Björn Lambertz - 20. April 2020 | 19:34

Hallo Herr Goldschmidt,

vielen Dank für die Blumen. Die Einführung einer Smart Factory ist natürlich insbesondere bei den Mitarbeitern ein “Horrorszenario” unter der Voraussetzung das eine bestehende Produktion umgebaut wird. In Neuanlagen werden Sie dieses Problem nicht finden. Es gibt kein Patentrezept das für jeden die Akzeptanz schaffen kann. Richtigerweise sollte ein entsprechendes professionelles Change Management aufgesetzt werden um die richtige Kommunikation durchführen zu können. Gerade der offene Umgang mit der Situation ist sicherlich sehr förderliche, danach muss natürlich auch ein individueller Weg für jeden Mitarbeiter oder wenn möglich für eine Mitarbeitergruppe gefunden werden.

Viele Grüße
Björn Lambertz

Antworten

Schreiben Sie einen Kommentar

Bitte füllen Sie alle mit * gekennzeichneten Felder aus. Ihre E-Mail Adresse wird nicht veröffentlicht.





Kontaktieren Sie uns!
Jennifer Kaiser
Jennifer Kaiser Kundenservice