Smart-Manufacturing: Das Potenzial der Industrie 4.0 nutzen

Was Smart-Manufacturing von herkömmlicher Digitalisierung unterscheidet

Die verstärkte Nutzung digitaler Tools wirkt sich auf nahezu jeden Unternehmensbereich aus. Sie erleichtert die Projektplanung, hilft dabei, Produktionsprozesse zu optimieren und ermöglicht eine ortsunabhängige Kommunikation. Somit bildet es die Grundlage für eine intelligente Fertigung, also das Smart-Manufacturing. In diesem Konzept werden die Möglichkeiten der Industrie 4.0 gebündelt, um zielgerichtet in der Fertigung Anwendung zu finden. Die Idee dahinter dürfte jedem bekannt vorkommen, der im Alltag bereits mit smarten Geräten arbeitet. Applikationen und Maschinen kommunizieren untereinander und passen alle Abläufe nach vorgegebenen Parametern aufeinander ab. So möchte man die Produktion flexibler und zugleich möglichst automatisiert gestalten.

Die Eigenschaften intelligenter Produktionsprozesse

Ob die Voraussetzungen für einen intelligenten Produktionsprozess erfüllt sind, lässt sich anhand bestimmter Kriterien festmachen. Folgende Bedingungen müssen daher grundsätzlich erfüllt sein:

• Möglichkeit zur Prognose: Über einen digitalen Zwilling der genutzten Maschinen lässt sich der Leistungsbedarf simulieren.
• Möglichkeit zur Anpassung: Durch die sensorische Überprüfung vorgelagerter Produkte lassen sich Daten erheben, die die Maschinen zur flexiblen Anpassung der eigenen Prozesse und Anwendungen nutzen.
• Möglichkeit zur Vernetzung: Die Maschinen tauschen selbstständig untereinander wichtige Daten aus, die für die Prognose und Anpassung benötigt werden.
• Möglichkeit zur Erweiterung: Über technische Modifikationen erhält der bestehende Maschinenpark Upgrades, die sich positiv auf die Wartungsintensität und Leistung auswirken.

Die smarte CNC-Anwendung als praktisches Beispiel

In der CNC-Anwendung ist Automatisierung schon lange kein Fremdwort mehr. CNC-Drehteile und ähnliche Produkte lassen sich in der Serienproduktion bereits mit einem hohen maschinellen Automatisierungsgrad bearbeiten. Neu ist allerdings die smarte Anbindung, die eher auf individualisierte Produktion als auf die Massenfertigung abzielt. Eine anpassbare Bestückungstechnik ermöglicht es trotz wechselnder Parameter eine nahtlose und überaus effiziente Produktionskette aufrechtzuerhalten. Das Geheimnis steckt dabei in der Modularisierung der automatischen Abläufe. So können Maschinen die Form eines Werkstücks selbstständig erfassen und wählen automatisch passende Werkzeuge zur Verarbeitung. Dadurch wird auch die Einzelfall-Programmierung überflüssig, da die KI bereits bekannte Module eigenständig kombinieren kann.

Zukunftstrends in der Industrie 4.0

Anhand der bereits jetzt sichtbaren Entwicklungen und dem steigenden Interesse an Smart-Manufacturing-Konzepten lassen sich eindeutige Trends für die Zukunft der digitalisierten Fertigung prognostizieren. Eine wichtige Entwicklung wird die verstärkte Übertragung der Paradigmen intelligenter Fertigung auf den B2B-Bereich sein. Aktuell findet diese Form der Fertigungsoptimierung überwiegend mit einem direkten Consumer-Bezug statt. Die Kehrseite der Medaille ist, dass sich am B2C-Markt langfristig die Big-Player durchsetzen werden, da die maximale Flexibilität für den Endkunden auch ein enormes Maß an Rechenleistung benötigt. Im Segment der Unternehmenskunden haben hingegen vor allem spezialisierte mittelständische Unternehmen und Startups eine gute Chance, von der Entwicklung zu profitieren. 

Besonders im Maschinenbau lassen sich so rentable Individuallösungen realisieren, die auf einem übersichtlichen, aber wichtigen Markt gefragt sind. Komplexe und sehr spezifische Bauteile könnten dann in Zukunft ähnlich schnell gefertigt werden, wie normierte Serienprodukte. Neben der CNC-Fertigung bekommt auch der 3D-Druck in diesem Zusammenhang eine immer größere Bedeutung. Durch die automatische Analyse und exakte Simulationen ist außerdem die umgehende Bepreisung möglich.

Bildnachweis: Blue Planet Studio / stock.adobe.com

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