9 Intelligente Produktion – Beispiele für Industrie 4.0

Wenn es einen Bereich gibt, in dem die Technologie große Fortschritte gemacht hat, dann ist es die Fertigungsindustrie. Technologien für die digitale Transformation wie Cloud Computing, drahtlose Sensornetzwerke und das Internet der Dinge (IoT) finden sich in vielen Beispielen der Industrie 4.0 (der vierten industriellen Revolution).

In diesem Artikel stelle ich 9 bemerkenswerte Beispiele für die intelligente Fertigung in der Industrie 4.0 vor.

Das Tolle an der intelligenten Fertigung in der Industrie 4.0 ist, dass sie den Produktionsprozess beschleunigt und seine Effizienz und Nachhaltigkeit steigert. Das ist auch der Grund, warum die nachhaltige Fertigung eines der besten Beispiele für nachhaltige Entwicklung ist. Lies weiter!

9 Beispiele für intelligente Fertigung in der Industrie 4.0

Beispiele für intelligente Fabriken: Das sind 9 reale Beispiele für intelligente Fertigung in der Industrie 4.0 und ihre wichtigsten Merkmale!

1. Tesla Gigafactory – Berlin – Deutschland

Die Tesla Gigafactory befindet sich auf einem 300 Hektar großen Gelände in Grünheide, Berlin. Nach den drei anderen Fabriken in Shanghai, Nevada und Buffalo ist es die vierte Gigafactory, die gebaut wird, aber die erste in Europa.

Wenn der Bau erweitert wird, um ein Produktionsvolumen von 500.000 Elektroautos (lerne den Unterschied zwischen Hybrid- und Elektroauto) pro Jahr zu erreichen, könnte sie sich als die größte Fabrik erweisen, die Tesla je gebaut hat!

Die Berliner Gigafactory ist die modernste Produktionsstätte für Elektrofahrzeuge weltweit. In der Fabrik werden hauptsächlich Antriebsstränge, Batterien und Großserienfahrzeuge hergestellt, darunter das Model 3 und das Model Y.

Tesla produziert aber nicht nur smarte Autos, sondern setzt auch smarte Mittel für den Produktionsprozess ein. So verfügt die smarte Fabrik zum Beispiel über Solarzellen auf dem Dach (siehe auch: Fragen an ein Solarunternehmen), die einen nachhaltigeren Produktionsprozess fördern und die Betriebskosten senken.

Die Gigafactory ist nicht die typische Autofabrik. Nicht nur die Größe der Fabrik ist beeindruckend, auch die Art und Weise, wie sie betrieben wird, ist wirklich einzigartig.

Tesla-CEO Elon Musk hat Technologien zur digitalen Transformation wie künstliche Intelligenz eingesetzt, um einen Prozess zu schaffen, der “intelligent automatisieren” genannt wird. Dieser Prozess kombiniert Automatisierung mit KI-Technologien, um ein Vorzeigeprojekt für Industrie 4.0 und ihre Vorteile zu schaffen.

Künstliche Intelligenz ist jedoch nicht die einzige Technologie, die in diesem großartigen Beispiel für intelligente Fertigung eingesetzt wird.

Eine Möglichkeit, dies zu tun, ist die Speicherung von Fahrerprofilen in der Cloud. Das ist vor allem für Carsharing nützlich, denn so können die Sitze und Spiegel automatisch an den Nutzer angepasst werden.

Außerdem könnten Software-Updates einfach über die Cloud durchgeführt werden. Die Gigafactory setzt den Standard für die Autoproduktion – und sie wird immer besser werden.

In der Tat ist die Tesla Gigafactory ein beeindruckendes Beispiel für eine intelligente Fabrik. Tesla hat die Art und Weise, wie Industrien funktionieren, grundlegend verändert und zur Revolutionierung der Fahrzeugindustrie beigetragen – sowohl in Bezug auf die Funktionsweise der Tesla-Autos als auch auf die Art und Weise, wie sie hergestellt werden!

2. Die Smart Factory von Infineon – Dresden – Deutschland

Infineon hat eines der intelligentesten Netzwerke und eine der intelligentesten Fabrikanlagen der Welt.

Das Werk in Dresden ist spezialisiert auf die Produktion von Halbleitern, Stoßdämpfern, Komfortelektronik und Sicherheitssystemen wie ESP und Airbags.

Mehr als 200 Roboter unterstützen die Menschen bei den Produktionsprozessen und sorgen für eine schnellere und effizientere Fertigung.

Alle Systemsteuerungen, das Produktionsmanagement und der Wassertransport, die das Unternehmen einsetzt, sind miteinander verbunden und durch IT-Systeme vernetzt. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Systeme mit anderen Standorten auf der ganzen Welt kommunizieren können.

Außerdem investiert die Infineon Smart Factory in moderne Industrie 4.0-Technologien wie KI (Künstliche Intelligenz) und entwickelt ständig neue Lösungen für die Elektronik- und Automobilindustrie.

Außerdem setzt das Unternehmen digitale Zwillinge ein, um die Auswirkungen von Änderungen an seinem Produktportfolio regelmäßig zu simulieren. Dadurch wird nicht nur die Produktionssteuerung für die Industrie optimiert, sondern auch die Möglichkeit geschaffen, flexibler auf die Bedürfnisse der Kunden zu reagieren.

3. Haier Group – Qingdao – China

Die Haier Group Corporation hat ihren Sitz in Qingdao, Shandong. Sie ist auf die Herstellung von Unterhaltungselektronik und Haushaltsgeräten wie Waschmaschinen, Mikrowellen, Weinkühlern, Kühlschränken und Öfen spezialisiert, um nur einige zu nennen.

Die intelligente Fabrik hat sich mehrere strategische Ziele gesetzt, um den Einsatz von künstlicher Intelligenz in den Produktionsprozessen zu fördern.

Die Haier Group hat zum Beispiel eine Service-Cloud-Plattform und eine Plattform für die Massenanpassung integriert, die den Betreibern hilft, Probleme im System zu erkennen, damit sie diese Fehler frühzeitig korrigieren können, bevor sie dauerhafte Folgen für die Produkte oder die industrielle Leistung haben können.

Außerdem haben Haier, China Mobile, Huawei und M-Star die weltweit erste gemeinsame 5G Smart Factory-Lösung vorgestellt. Die 5G Smart Factory implementiert intelligente Systeme für Qualitätserkennung, Wartung, Maschinenzusammenarbeit, Materialtransport, Energiemanagement und Sicherheit. Damit wird das strategische Ziel erreicht, eines der Beispiele für nachhaltige Entwicklung und Produktion zu werden.

Das 5G Bildverarbeitungssystem wurde in der Haier-Fabrik in Qingdao, China, eingesetzt. Es verbessert die Effizienz von intelligenten visuellen Erkennungsanwendungen erheblich und senkt die Bereitstellungs- und Wartungskosten.

Durch Software-Updates können die Fabriken auch Anwendungen im laufenden Betrieb aktualisieren, was die Auswirkungen von Betriebsunterbrechungen durch die Aufrüstung und Wartung von Industriecomputern verringert.

Diese Technologien können auch die Produktionseffizienz neuer Produkte, die Gesamtqualität und die Markteinführungszeit verbessern. So können die Verbraucherinnen und Verbraucher schneller auf hochwertige Produkte zugreifen.

Darüber hinaus ermöglicht die Zusammenarbeit von Cloud und Edge Computing das Plug-and-Play von Edge-Knoten und unterstützt die Wartung vor Ort.

Dies ist zweifelsohne ein sehr interessantes Beispiel für Smart Manufacturing in China!

4. Adidas Speed Factory – Ansbach – Deutschland

Die Adidas Speed Factory wurde in Ansbach, Deutschland, gebaut. Nach der Definition von Adidas ist sie die Fabrik der Zukunft.

Mit Hilfe von Robotern, die den Menschen unterstützen, ist die Fabrik auf die Produktion von Schuhen (hauptsächlich Sneakers) spezialisiert. Der Schwerpunkt liegt auf der Massenanpassung, was zu kürzeren Vorlaufzeiten führt, da der Produktionsprozess innerhalb weniger Tage abgeschlossen ist.

Die Adidas Speed Factory nutzt die 3D-Drucktechnologie, um digitale Modelle und Nachbildungen der Sneaker zu erstellen. Die Prototypen werden in der Regel schnell gedruckt, um den sich ständig ändernden Kundenwünschen gerecht zu werden und ihre Bedürfnisse und Vorlieben innerhalb weniger Tage zu erfüllen.

Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass die Speed Factory in Ansbach ab sofort geschlossen ist.

Trotzdem werden die Speed Factory-Technologien in verschiedenen asiatischen Ländern wie China, Indonesien und Vietnam weiterhin für die Produktion von Sportschuhen eingesetzt.

In diesen Fabriken werden intelligente Technologien im Produktionsprozess eingesetzt, wie z. B. computergesteuertes Stricken, Roboterarme, Laserschneidroboter und 3D-Druck. Die Fabriken integrieren jetzt sogar die 4D-Technologie in die Produktionsprozesse, um sie einfacher und effektiver zu machen.

5. BJC HealthCare, St. Louis – Missouri – USA

BJC HealthCare betreibt in Illinois und Missouri insgesamt 15 Krankenhäuser.

Es ist eines der besten Beispiele für intelligente Fertigung und Industrie 4.0 im Gesundheitswesen. Sie beziehen das Internet der Dinge (IoT) in ihre Prozesse ein.

Die gemeinnützige Gesundheitsorganisation nutzt eine Bestandsmanagementlösung, um Kosten in der Lieferkette zu sparen.

Außerdem nutzt sie die RFID-Technologie (Radio Frequency Identification), um alle medizinischen Güter zu verfolgen, was die Verwaltung erheblich erleichtert.

Durch die Integration der RFID-Technologie in ihre Prozesse hat die Gesundheitsorganisation die Menge der Lagerbestände in den einzelnen Einrichtungen erheblich reduziert.

Außerdem geht das Unternehmen davon aus, dass es seine Gewinne weiter steigern kann, sobald die RFID-Kennzeichnung vollständig eingeführt ist.

Tatsächlich hat das Internet der Dinge der BJC HealthCare Organisation geholfen, Kosten zu senken, die Effizienz der Abläufe zu steigern und das Funktionieren des Unternehmens insgesamt zu verbessern.

Sicherlich eines der interessantesten Beispiele für Industrie 4.0.

6. Johnson & Johnson DePuy Synthes – Irland

Das Werk von Johnson & Johnson DePuy Synthes wurde 1997 in Irland gegründet. Es ist eine medizinische Einrichtung, die sich auf die Bereiche Sportmedizin, Gelenkrekonstruktion, Wirbelsäulenchirurgie, Kraniomaxillofazial und Trauma spezialisiert hat.

In den letzten Jahren wurde das Unternehmen einer millionenschweren Modernisierung unterzogen, die darauf abzielt, mehr digitalisierte Prozesse und Industrie 4.0-Technologien einzubauen.

Eine der wichtigsten Investitionen, die Depuy Synthes getätigt hat, ist die Integration des Internet of Things (IoT) in seine Prozesse. Das IoT wird hauptsächlich dazu verwendet, digitale Zwillinge (oder digitale Versionen physischer Güter) zu erstellen, die zu fortschrittlichen maschinellen Erkenntnissen führen.

Der Einsatz des IoT in den meisten Betrieben der Branche hat die Betriebskosten erheblich gesenkt und die Ausfallzeiten der Maschinen reduziert.

7. Bosch Connected Factory – Blaichach – Deutschland

Die Connected Factory in Blaichach ist das Hauptwerk von Bosch für die Herstellung von Automobilkomponenten. Die Anlage ist auf die Produktion verschiedener Sicherheitssysteme spezialisiert, wie z.B. elektronische Stabilitätsprogramme (ESP) und Antiblockiersysteme (ABS).

Das Werk setzt bei den Fertigungsprozessen modernste Technologie ein. Jeden Tag werden Tablets eingesetzt, um Teile zu prüfen, Maschinen zu inspizieren und Prozesse zu verfolgen, um Qualitätsdaten zu erhalten, die normalerweise von den verschiedenen Maschinenbedienern übersehen werden.

Die Bosch Connected Factory umfasst außerdem ein Performance-Tracker-System, das Abweichungen von der Zykluszeit identifiziert und es den Betreibern ermöglicht, schnell zu reagieren und notwendige Eingriffe oder Korrekturen frühzeitig vorzunehmen.

Und was noch besser ist: Das Bedienerunterstützungssystem zeigt die Fehler an, die während der Prozesse gemacht werden, und bietet mögliche Lösungen, um sie zu beheben.

Eine weitere intelligente Technologie, die in der Blaichach Connected Factory zum Einsatz kommt, ist Nexeed, eine Software, die vom Cluster Connected Industry entwickelt wurde, um den reibungslosen Ablauf des Produktionsprozesses zu gewährleisten. Diese Software liest wichtige Daten von mehr als 60.000 Sensoren aus und leitet diese Informationen rechtzeitig an den richtigen Kunden weiter. So ist das Team in der Lage, den Überblick über alle Produktionsabläufe zu behalten und vorausschauende Wartung zu betreiben.

Bislang haben diese geschickten Innovationen in der Fabrik dazu beigetragen, die Produktion von ESP/ABS-Sicherheitssystemen zu steigern.

Außerdem nutzt das Werk Wasserkraft, und der Stromverbrauch wird mit Hilfe von Software überwacht und optimiert, so dass die Verschwendung von Strom reduziert wird.

8. Schneider Electric – Frankreich

Das Unternehmen Scheider Electric stellt Geräte her, die in den Bereichen Automatisierung, Versorgungsdienste, Verteilung und Installation eingesetzt werden. Dazu gehören Geräte wie intelligente Sicherungen, Signalgeber, Wechselrichter, Schaltgeräte, Drucktaster, Aktoren, Schutzschalter und Anzeiger, um nur einige zu nennen.

Die Fabrik stellt nicht nur intelligente Werkzeuge und Geräte her, sondern setzt auch die Technologie der Industrie 4.0-Revolution im großen Stil in den Produktionsprozessen ein. Sie setzt die neuesten digitalen Technologien ein, was dazu geführt hat, dass sie zu den fortschrittlichsten Produktionsstätten der Welt zählt.

Das Produktionsunternehmen nutzt zum Beispiel den“EcoStruxure Augmented Operator Advisor“. Diese Technologie ermöglicht es den Bedienern, ihre Arbeit zu beschleunigen und die Wartung zu verbessern, indem sie einfach Augmented Reality nutzen. Das wiederum hilft, die Produktivität von nur 2 % auf 7 % zu steigern. Außerdem spart die erste Anwendung der Advisor-Software bis zu 30 % Energie.

Dies hat auch dazu geführt, dass die Smart Factory von Schneider Electric vom Weltwirtschaftsforum als einer der Leuchttürme der Nachhaltigkeit anerkannt wurde.

9. Siemens Elektronikwerk Werk – Amberg – Deutschland

Das Siemens Elektronikwerk setzt einige der besten Industrie 4.0-Lösungen in seinen Produktionsprozessen ein. Menschen, Roboter und Maschinen arbeiten als Team zusammen, um speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) zu entwickeln.

Außerdem werden Maschinen und Produkte in einem umfassenden Netzwerk verbunden, um die Leistung und Effizienz der industriellen Prozesse zu steigern.

Das Siemens-Werk enthält Dashboards, die helfen, die Produkte und Prozesse in der Industrie zu verbessern. Außerdem liefern diese Dashboards wichtige Daten über die Qualität der Produkte und die Leistung der Maschinen in Echtzeit.

Mit diesen wertvollen Informationen können Arbeiter und Maschinenführer schnell auf Abweichungen reagieren und Probleme lösen, bevor es zu spät ist.

Das smarte Fertigungsunternehmen stützt sich hauptsächlich auf Industrie 4.0-Elemente. Zu den intelligenten Technologien, die in den Produktionsprozessen eingesetzt werden, gehören flexible FTS, 3D-Druck und Leichtbauroboter.

Außerdem nutzt das Unternehmen die MindSphere IoT-Plattform, die Betreibern hilft, die vorausschauende Wartung zu erleichtern, indem sie frühzeitig auf mögliche Systemausfälle reagiert.

Außerdem investiert Siemens auch in Technologien wie Industrial Edge Computing, KI und Cloud-Lösungen.

Was ist Smart Manufacturing?

Smart Manufacturing ist ein Fertigungskonzept, bei dem mit dem Internet vernetzte Maschinen eingesetzt werden, um die Effizienz und Leistung des Produktionsprozesses zu verbessern.

Mit diesem Ansatz wird versucht, Möglichkeiten zur Automatisierung von Abläufen, zur Optimierung von Produktionsprozessen und zur Verringerung der Verschwendung von Ressourcen zu erkennen. Außerdem werden Datenanalysen eingesetzt und Software, Hardware und Mechanik kombiniert, um die Gesamtleistung des Produktionsprozesses zu verbessern.

Um sicherzustellen, dass alle industriellen Prozesse automatisiert und digitalisiert sind, nutzt Smart Manufacturing moderne Werkzeuge und neue Technologien. Hier sind die wichtigsten Technologien, die in der intelligenten Fertigung zum Einsatz kommen:

• Künstliches Lernen
• Das Internet der Dinge (IoT)
• Edge-Computing
• Cloud-Datenspeicherung
• Prädiktive Analyse
• Business Intelligence
• Blockchains
• Datenanalyse
• Fahrerlose Fahrzeuge und Drohnen

Diese Technologien und Werkzeuge sind in der Regel miteinander verbunden, um die Abläufe in der Branche zu überwachen.

Beachte jedoch, dass die Einführung dieser Technologien in deinem Produktionsunternehmen hohe Investitionen in Ausrüstung und Geräte erfordert. Außerdem musst du geschultes und qualifiziertes Personal einstellen, das genügend Erfahrung in der Durchführung von Aktivitäten wie prädiktiven Analysen und Datenanalysen hat. Dennoch überwiegen die zahlreichen Vorteile, die die intelligente Fertigung bietet, alle damit verbundenen Nachteile.

Zum Beispiel steigert die intelligente Fertigung die Produktivität, indem sie zuverlässige Echtzeitdaten liefert, die es den Beschäftigten ermöglichen, mögliche Fehler im Produktionsprozess vorherzusagen und sie zu beheben, bevor es zu spät ist. Da die intelligente Fertigung die Auslastung der Anlagen optimiert, sorgt sie außerdem für eine pünktliche Lieferung, so dass die Kunden ihre Produkte immer pünktlich erhalten und ihre Bedürfnisse entsprechend ihren Erwartungen erfüllt werden.

Neben den Vorteilen für die Industrie selbst trägt die intelligente Fertigung auch zur ökologischen Nachhaltigkeit bei. Die intelligenten Prozesse, die im Produktionsprozess eingesetzt werden, stellen sicher, dass alle Ressourcen gut geplant und genutzt werden, um eine Unter- oder Überproduktion zu vermeiden. Die effiziente Nutzung der Ressourcen hilft wiederum, Kosten zu sparen, und verbessert gleichzeitig die wirtschaftliche, soziale und ökologische Nachhaltigkeit. Alle Vorteile, die die intelligente Fertigung bietet, machen sie trotz der damit verbundenen hohen Input- und Managementkosten lohnenswert.

Fazit

Jeden Tag werden neue und fortschrittlichere digitale Technologien entwickelt, und die verarbeitende Industrie steht an vorderster Front, wenn es darum geht, diese Technologien zu integrieren und damit eine neue Ära der intelligenten Fertigung einzuleiten.

Menschen und Maschinen arbeiten jetzt zusammen, um das Fehlerrisiko zu verringern, die Gesamtleistung in den Industrien zu verbessern und – noch besser – die Nachhaltigkeit zu erhöhen, indem Über- oder Unterproduktion eingedämmt wird.

Wenn du als Hersteller im digitalen Zeitalter mithalten willst, ist es höchste Zeit, dass du dir die intelligenten Technologien der Industrie 4.0 zunutze machst!