Aufbau einer intelligenten Fabrik für kleine und mittlere Unternehmen
Die Vorteile eines flexiblen Lösungsansatzes für die Fertigung
Eine intelligente Fabrik ist eine Fertigungsanlage, die hoch entwickelte Technologien wie künstliche Intelligenz und digitale Zwillinge zusammen mit dem Internet der Dinge (IoT) verwendet, um Effizienz und Produktivität zu verbessern. In einer intelligenten Fabrik sind Maschinen und andere Anlagen miteinander vernetzt sowie an ein zentrales Netzwerk angebunden. Dies ermöglicht die Kommunikation untereinander und den Datenaustausch in Echtzeit. Dies wiederum ermöglicht der Produktion, agil zu bleiben, um im Handumdrehen auf sich ändernde Geschäfts- und Kundenanforderungen zu reagieren. Intelligente Fabriken setzen auch Automatisierung und Robotik ein, um Arbeitsschritte genauer, konsistenter und effizienter zu erledigen als dies durch den Menschen möglich wäre. „Die Kosten für das digitale Zerlegen eines Werkzeugs sind gleich Null. Die Kosten für die Zerlegung dieses Werkzeugs in der Maschine sind ziemlich hoch.“ Dies erläutert Rahul Garg.
Nutzung des industriellen Internets der Dinge und vorausschauende Wartung
Eine der Herausforderungen, denen sich Hersteller gegenübersehen, wenn sie beginnen, Daten zur Überwachung von Anlagen zu sammeln, ist die Frage, was genau sie damit anfangen sollen. Hochfrequente Daten wie Vibrations- oder Temperaturmessungen können schnell riesige Mengen digitaler Daten verursachen. Ohne die richtigen Tools und Strategien zur Analyse sind diese Daten wertlos und können sogar hinderlich sein.
Die intelligente Fabrik bringt Intelligenz in diese Datensammlung. Ein Sensor kann Ihnen mitteilen, dass die Vibration eines Motorgehäuses zunimmt. Eine intelligente Analyse dagegen kann Sie auch darüber informieren, welches Lager ausgetauscht werden muss. Das ist der entscheidende Unterschied zwischen der Datenerfassung und handlungsorientierten Daten.
Entwickeln Sie die Fabrik der Zukunft – mit dem digitalen Zwilling.
Ein digitaler Zwilling ist die virtuelle Darstellung eines physischen Objekts oder Systems. Er wird unter Verwendung von Daten aus Sensoren, computergestützten Konstruktionen (CAD-Modellen) und anderen Quellen erstellt, um eine detaillierte Echtzeitsimulation des Objekts oder Systems zu erzeugen. In der Fertigung kann ein digitaler Zwilling helfen, Prozesse zu optimieren und potenzielle Probleme zu erkennen, bevor sie auftreten.
Wie von Garg bereits erwähnt, ließe sich ein digitaler Zwilling einer Fertigungsanlage beispielsweise dazu verwenden, verschiedene Produktionsszenarien zu simulieren und zu testen. So könnten Hersteller Engpässe und Ineffizienzen erkennen, bevor sie in der realen Welt auftreten. Digitale Zwillinge lassen sich auch zur Überwachung und Steuerung des Leistungsvermögens eines physischen Objekts oder Systems nutzen.
Simulationssoftware wird seit vielen Jahren in der Fertigung für Anwendungen wie Roboterprogrammierung, Produktentwicklung und Programmierung von CNC-Werkzeugwegen verwendet. Doch hoch entwickelte Rechenleistung und Datenzugriff haben den Wert und die Qualität von Simulationen so weit verbessert, dass sich Garg zufolge sogar die Inbetriebnahme einer Maschine in der Fertigung simulieren lässt. Jeder Schritt eines Prozesses kann simuliert werden, um Kosten für z.B. Anlagenstillstände und Fehler zu vermeiden.