Die Zukunft von Produktions-, Lager- und Vertriebseinrichtungen verändert sich dank Industrie 4.0. Mit der zunehmenden Digitalisierung dieser Anlagen und ihrer Prozesse werden die Fabriken effizienter, flexibler und agiler als je zuvor. Diese Digitalisierung bedeutet auch, dass wir mehr Daten und Einblicke in den Betrieb erhalten, was den Entscheidungsprozess verbessert und den Wettbewerb anheizt. In diesem Beitrag gehen wir darauf ein, was softwaregesteuerte Fabriken, Lager und Lieferketten sind und wie sie die Zukunft prägen.
Was ist eine softwaregestützte Fabrik, Lager oder Lieferkette?
Software driven facilities (also known as smart or digital facilities) combine a variety of modern technologies and IT systems which connect to each other, to create self-adapting and automated processes. These facilities are entirely interconnected by sensors and IT systems, collecting data and outputting it in software. Every asset, vehicle, industrial equipment and more is tagged, and their location and performance data is connected and sent to IT systems where warehouse or manufacturing managers can see a high-level overview of how the facility is operating.
Softwaregestützte Einrichtungen (auch als intelligente oder digitale Einrichtungen bekannt) kombinieren eine Vielzahl moderner Technologien und IT-Systeme, die miteinander verbunden sind, um sich selbst anpassende und automatisierte Prozesse zu schaffen. Diese Einrichtungen sind vollständig mit Sensoren und IT-Systemen vernetzt, die Daten sammeln und in Software ausgeben. Jedes Objekt, jedes Fahrzeug, jede Industrieeinrichtung und vieles mehr ist mit einem Etikett versehen, und ihre Standort- und Leistungsdaten werden mit IT-Systemen verbunden und an diese gesendet, so dass die Lager- oder Produktionsleiter einen umfassenden Überblick über den Betrieb der Anlage erhalten.
Die von softwaregestützten Fabriken und Lagern gewonnenen Einblicke und Echtzeitinformationen über Arbeitsabläufe und Prozessketten ermöglichen es Werks- und Lean-Managern zu überprüfen, ob Material- und Transportflüsse effizienter gestaltet werden können, wo manuelle Aufgaben durch standortbezogene Automatisierung ersetzt werden können, wo Kosten gesenkt werden können und vieles mehr.
Einer der wichtigsten Aspekte softwaregestützter Anlagen ist die Beherrschung der Nutzung der gesammelten Daten, was zu höherer Produktivität, optimierten Kosten und schnellerer Markteinführung führt und auch Ihr größter Wettbewerbsvorteil sein kann.
Wie können Sie eine softwaregestützte Einrichtung schaffen?
Während des gesamten Prozesses der Einrichtung einer digitalen Fabrik ist es von entscheidender Bedeutung, ein Team zu haben, das ausschließlich für die Transformation der Einrichtung zuständig ist und sich um das Änderungsmanagement kümmert. Bevor Sie den Punkt erreichen, an dem Sie Daten sammeln, die Ihnen helfen, bessere Geschäftsentscheidungen zu treffen, sind zunächst einige Schritte zu bewältigen. Der erste Schritt erfordert die Einführung von Schnittstellen zu den IT-Systemen, damit die gesammelten Informationen zugänglich sind. Führen Sie dazu eine IIoT-Strategie ein, die eine Verbindung zu Ihren ERP- und Logistiksystemen herstellt, und stellen Sie sicher, dass Ihre IT-Systeme mit Ihren Abläufen übereinstimmen. Dieser Schritt kann es erforderlich machen, bestehende IT-Systeme zu ändern oder zu erweitern, um die gesamte Anlage ordnungsgemäß zu vernetzen.
With the right IT systems in place, production information can then be put on dashboards and process engines can be introduced to test how processes can be changed. A more sophisticated infrastructure can then leverage AI and machine learning, so that the data being collected can be modeled and used to predict and prevent errors.
Wenn die richtigen IT-Systeme vorhanden sind, können Produktionsinformationen auf Dashboards dargestellt und Prozess-Engines eingeführt werden, um zu testen, wie Prozesse geändert werden können. Eine ausgefeiltere Infrastruktur kann dann KI und maschinelles Lernen nutzen, so dass die gesammelten Daten modelliert und zur Vorhersage und Vermeidung von Fehlern verwendet werden können.
Zusammengefasst sind dies die verschiedenen Technologieebenen, die Sie benötigen:
- Betrieb: An der Basis müssen die angeschlossenen Einrichtungen je nach Art des Betriebs durch IT-Systeme integriert werden, wie z. B. das Enterprise Resource Planning (ERP)-System und das Warehouse Management System (WMS) oder das Manufacturing Executive System (MES).
- Ortung: Die nächste Ebene ist die Verbindung aller Maschinen und Geräte mit der IIoT-Software, die die Ortung innerhalb der gesamten Anlage ermöglicht. Mit standortbasierten Netzwerken (RTLS) können Einrichtungen durch Geofencing und vorgegebene Regeln automatisch miteinander interagieren und Prozesse wie Transportaufträge, die Eingabe von Informationen in das WMS/MES, das Auslösen von Rechnungsausdrucken, die Benachrichtigung von Kunden über Sendungen und vieles mehr einleiten.
- Analytik: Mithilfe von künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen werden die Prozesse zur Erfassung, Zentralisierung und Nutzung von Daten automatisiert und Muster erkannt.
- Cybersicherheit: Bei der Menge der gesammelten Daten ist eine zusätzliche Sicherheitsebene unerlässlich, um Ihre Anlagen und Produktionsdateien vor Diebstahl oder Manipulation zu schützen.
Hauptunterschiede zwischen nicht-softwaregestützten Anlagen und softwaregestützten Anlagen
Es gibt viele Unterschiede zwischen softwaregestützten und nicht-softwaregestützten Anlagen. Nachfolgend haben wir die wichtigsten Unterschiede in vier Punkten zusammengefasst: die Art der Informationsspeicherung, die Reaktionszeit auf Vorfälle, die Art der Ressourcenplanung und die Erkenntnisse, die jeder von ihnen über seine Anlagen hat.
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Erwägung |
Nicht-softwaregestützte Einrichtungen |
Softwaregestützte Einrichtungen |
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Speicherung von Informationen |
Alle Informationen werden in Papierform gespeichert, z. B. in ausgedruckten Excel-Tabellen. Es gibt keine Cloud, d. h. wenn ein Fehler auftritt, funktioniert das gesamte System nicht mehr. |
Alles ist digital und in der Cloud gespeichert, sodass die Informationen für die wichtigsten Mitarbeiter zugänglich sind. Mit der Cloud ist es einfach, Softwarepfade und Informationsflüsse im Falle eines Fehlers aufrechtzuerhalten. |
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Reaktionszeit |
Reaktiv: Wenn Fehler auftreten oder Maschinen ausfallen, können Sie das Problem erst beheben, wenn es passiert ist.
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Proaktiv: Die Anlage läuft auf einem Modell, so dass Sie den Betrieb einer Fabrik simulieren und ändern sowie Fehler und Ausfallzeiten vorhersagen können. Mit Hilfe des digitalen Zwillings können Sie Fehlerquellen und Prozessblockaden in Echtzeit erkennen. |
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Ressourcenplanung |
Um Änderungen an der Anlage vorzunehmen, muss das Personal vor Ort gehen, die Maschine ausfindig machen, den Raum ausmessen, sehen, wie die Maschinen angeschlossen sind und wie sie mit Strom versorgt werden - alles manuell. |
Mit dem digitalen Zwilling können Sie eine Kartenansicht Ihrer Fabrik, Ihres Lagers und Ihres Hofs sehen, simulieren, wie neue Maschinen mit anderen zusammenarbeiten würden, und die richtige Lösung für Ihren Raum ermitteln. Mit AR oder VR können auch externe Experten die Anlage digital sehen und Entscheidungen in Echtzeit treffen. |
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Einblicke in die Ausrüstung |
Mit dem Blackbox-Modell wissen Sie, welche Geräte und Maschinen Sie haben und was sie tun, aber detaillierte Informationen über ihre Prozesse und wie sie genutzt werden, sind nicht zugänglich und würden Nachfragen bei verschiedenen Beteiligten erfordern. |
Mit dem IIoT sind alle Geräte mit Sensoren verbunden, die ihre Leistung, Temperatur, den Prozessfortschritt/-status, den Standort und vieles mehr verfolgen. Es werden Echtzeit-Einsichten geliefert, um bessere Entscheidungen zu treffen. |
Wie Wirken sich softwaregestützte Einrichtungen auf die Zukunft aus?
Da immer mehr Einrichtungen das softwaregestützte Modell übernehmen, um ihren Betrieb so effizient wie möglich zu gestalten, sind die Möglichkeiten endlos. Im Folgenden finden Sie einige Schlüsselthemen der Branche, die die Zukunft bestimmen werden.
Bedeutung der Cybersicherheit
Je mehr Daten in IT-Systemen erfasst und gespeichert werden, desto anfälliger werden Organisationen für Ransomware, Phishing, Malware, DDOS-Angriffe und mehr. Daher wird von Unternehmen mit softwaregestützten Einrichtungen erwartet, dass sie mehr in die Cybersicherheit investieren, um ihre Organisation zu schützen.
Veränderte Belegschaft
Mit dem Anstieg der Produktivität in der Fertigung werden weniger Arbeitskräfte benötigt, um die gleichen Ergebnisse zu erzielen. Mit der zunehmenden Automatisierung wird weniger Personal vor Ort benötigt, und es werden Arbeitsplätze im Bereich der Datenwissenschaft geschaffen. Es wird mehr Beschäftigungsmöglichkeiten in der IT-Branche geben, die sich mit agiler Technologie, Cybersicherheitspraktiken, prädiktiven Analysen, Kodierung und mehr befassen. Remote-Mitarbeiter werden auch in der Lage sein, mithilfe von AR/VR Echtzeiteinblicke in den Betrieb zu erhalten und die Anlage im industriellen Metaverse zu sehen.
Globalisierung
Mit der weitreichenden Digitalisierung in Fabriken, Lagern und Produktionsstätten steigt die Nachfrage nach Forschung und Entwicklung sowie Personalisierung. Die Erkenntnisse der Verbraucher können sich direkt auf die Art und Weise auswirken, wie Produkte hergestellt werden (z. B. trendige Farben), und dank der Automatisierung ist es einfacher denn je, Produkte individuell zu gestalten. Die Automatisierung gibt auch kleineren Herstellern die Möglichkeit, durch Individualisierung mit größeren Unternehmen zu konkurrieren. Es könnte auch zu einer Zunahme des Reshorings und einer Rückkehr zur heimischen Produktion kommen, wodurch die Abhängigkeit von ausländischen Staaten im Lieferkettenprozess verringert wird.
Nachhaltigkeit
Aufgrund des gestiegenen Verbraucherbewusstseins wird Nachhaltigkeit zu einem wichtigen Faktor im Betrieb. Dank der neuen Transparenz, die softwaregestützte Fabriken bieten, ist es möglich, die Auswirkungen auf die Umwelt zu erkennen, z. B. wie viel Energie verbraucht wird, den Wasserverbrauch zu verfolgen und sicherzustellen, dass die Anlage keine Hauptverschmutzungsquelle darstellt.
Digitalisierung von Fabriken & Lagerhallen
Die zunehmende Digitalisierung von Einrichtungen wird weiterhin neue Technologien hervorbringen, von fortschrittlicher Robotik und additiver Fertigung bis hin zu 3D-Druck und selbstfahrenden Fahrzeugen. Der Einsatz von IIoT-Sensoren, prädiktiver Analytik, erweiterter und virtueller Realität, Edge Computing und mehr wird in immer mehr Einrichtungen zu sehen sein, da sich die Unternehmen der veränderten Wettbewerbslandschaft bewusst werden.
Die Zukunft ist digital und vernetzt
Da die Digitalisierung zum Industriestandard wird, werden softwaregestützte Fabriken die Effizienz, Anpassungsfähigkeit, Genauigkeit und Zuverlässigkeit im Betrieb erhöhen. Wenn Sie sich die Technologie der Zukunft zu eigen machen und die Schritte zur digitalen Transformation unternehmen, wird sich die Rendite in Ihrem Unternehmen erhöhen. Wenn Sie daran interessiert sind, Ihre Reise in Richtung einer intelligenten Einrichtung zu beginnen, kontaktieren Sie uns noch heute!
