Heute sind alle Prozesse digitalisiert. Entwürfe werden in digital in 3D-CAD-Dateien erstellt, es gibt digitale Zwillinge, die die zu bauenden Objekte widerspiegeln, und alles ist über das Internet der Dinge miteinander verbunden. Zeichnungen werden nicht mehr in Büchern an die Werkstätten weitergereicht, sondern auf Tablets, die speziell für diesen Zweck gebaut wurden.

Endlich ist das papierlose Büro in der Fertigungsindustrie angekommen … das stimmt zwar nicht ganz, aber wir sind auf dem besten Weg dorthin.

In diesem Beitrag schauen wir uns an, wie die Digitalisierung die Fertigungsindustrie verändert und was sie für die Unternehmen der Branche bedeutet.

Was ist Digitalisierung?

Einfach ausgedrückt, ist es der Prozess, nicht-digitale Informationsformate in digitale Formate umzuwandeln. Post wird zu E-Mail, Tabellen zu Excel, Schreibmaschinen zu Google Docs, Tonmodelle zu CAD-Dateien – die Liste lässt sich fortsetzen.

Das Wichtigste ist, dass die Prozesse und Systeme gleichbleiben, wenn Prozesse digitalisiert werden. Wenn dein Prozess zum Beispiel darin besteht, einen Entwurf zu unterschreiben, um ihn für die Produktion freizugeben, dann könnte der Digitalisierungsprozess eine elektronische Unterschrift auf der CAD-Datei sein.

Das ist Digitalisierung. Wie verändert sie also die Fertigungsindustrie?

Die Fertigungsindustrie wird sich viel schneller entwickeln

Das erste, was wir sehen, wenn die Digitalisierung die Fertigungsindustrie verändert, ist die Geschwindigkeit der Fertigung. Aufgrund des sich schnell ändernden Verbrauchernachfrage und der beschleunigten Einführung neuer Produkte und Innovationen muss die Industrie herausfinden, wie sie sich am besten anpassen kann.

Die Digitalisierung sorgt für einen sofortigen Produktivitätsschub, der es ermöglicht, Projekte schneller voranzutreiben und kürzere Fristen einzuhalten. Insbesonders können die Hersteller schnell von der Konstruktion in die Fertigung und wieder zurück wechseln, wenn das Entwicklungsteam Änderungen vornimmt.

Zurzeit ist dieser Prozess in vielen Fällen noch sehr manuell. 3D-Entwürfe werden in 2D-Spezifikationsbücher umgewandelt, die dann an die Maschinenführer in der Produktion weitergegeben werden, die sie prüfen. Anschließend werden diese Bücher zur Überarbeitung an die Konstruktionsteams zurückgegeben.

In diesem Prozess gibt es viele Ineffizienzen:

• Das Drucken eines Musters kann bei komplizierten Designs Stunden dauern.
• Die Auslieferung ist in Ordnung, wenn du die richtigen Annahmen getroffen hast. Aber was tust du, wenn die Fabrik gefühlt eine halbe Welt entfernt ist?
• Das Umgestalten muss Zeile für Zeile erfolgen, anstatt die Änderungen einfach zu überprüfen.

Und natürlich ist der ganze Prozess manuell. Es gibt keine automatische Überprüfung und keine Möglichkeit für weitere Innovationen zur Optimierung des Prozesses. Die Digitalisierung macht diesen Prozess effizienter, indem sie diese Probleme löst. Und, wie wir gleich sehen werden, öffnet sie die Tür für moderne Innovationen in der Produktion.

Die Digitalisierung ist der größte Schritt zum industriellen Internet der Dinge (IIoT)

Das industrielle Internet der Dinge ist ein Traum von einem vollständigen Produktdatenkreislauf.

Zunächst werden die Maschinen bei ihrer Herstellung mit Sensoren ausgestattet. Dann liefern diese Sensoren ein kontinuierliches Feedback über die gesamte Produktionskette. Als Reaktion auf reale Daten wie Wartungsbedarf und Verschleiß kann der Fertigungsprozess verbessert werden.

Einige Verfeinerungen erfolgen automatisch (Kommunikation zwischen den Maschinen), andere Daten werden in Business Intelligence (BI)-Tools und Dashboards eingespeist, sodass Menschen die Möglichkeit haben, Effizienzsteigerungen zu finden.

Das A und O dieses Prozesses sind jedoch die Daten. Daten, die in einem wirklich atemberaubenden Ausmaß gesammelt und genutzt werden können. Und diese Daten können nur dann vernünftig gesammelt und verwaltet werden, wenn es sich um ein vollständig digitales Produkt handelt:

• Entwürfe können als Reaktion auf Umweltprobleme automatisch geändert werden.
• Änderungen können automatisch an die Produktion weitergegeben werden.
• Produkte können geändert werden, während sie vom Band laufen.

Irgendwann werden wir einen Punkt erreichen, an dem Automatisierung und KI bestehende Designs als Reaktion auf reale Umstände kontinuierlich optimieren, sodass sich die Ingenieure der Fertigungsindustrie auf die Innovation neuer Produkte konzentrieren können.

Vereinte Fertigungsprozesse in der Fertigungsindustrie

Ich habe bereits erwähnt, dass ein großes Problem bei analogen Prozessen darin besteht, dass Unternehmen Schwierigkeiten haben, wenn sie an mehreren Standorten produzieren.

Und da die Fertigung heute eine globale Industrie ist, ist das ein großes Problem. Die Digitalisierung kann aus mehreren Gründen eine dringend benötigte Entlastung für globale Wertschöpfungsketten bieten.

Erstens ist es einfacher, Daten auszutauschen. Es ist viel einfacher, Dateien über ein Netzwerk auszutauschen, als sie auf dem Postweg zu versenden. Selbst wenn die Dateien verschickt und dann ausgedruckt werden, ist das eine weitere Datenübersetzung und damit eine weitere Schwachstelle für das Unternehmen.

Zweitens ist eine Fertigung nach dem Prinzip „Follow-the-sun“ realistischer. Als Fabriken ins Ausland verlagert wurden und Ingenieurbüros immer häufiger zum Einsatz kamen wurde die „Follow-the-Sun“-Fertigung zum ersten Mal als realistische Möglichkeit wahrgenommen.

Die Idee ist, dass, wenn bei einem Werk oder ein Konstruktionsbüro der Arbeitstag zu Ende ist, kann das nächste in der nächsten Zeitzone gerade aufmachen. Die Arbeit kann nahtlos an ein neues Team übergeben werden, und es gibt über Nacht keine „Ausfallzeiten.

Das ist jedoch nur möglich, wenn:

• Unternehmen Daten im Wesentlichen in Echtzeit über mehrere globale Standorte hinweg austauschen können.
• Wenn jeder zu jeder Zeit auf alle notwendigen Daten zugreifen kann.

Der zweite Punkt ist es wert, näher betrachtet zu werden. Ein Grund, warum Follow-the-Sun so schwierig ist, ist, dass wir übersehen, wie wichtig dieser Daten-Aspekt ist. Vor allem an den Übergabepunkten in der Technik, wo so oft Klärungsbedarf besteht. Das ist bei der Follow-the-Sun-Methode nicht möglich, deshalb ist es wichtig, dass alle Informationen gleich beim ersten Mal übermittelt werden.

Die Digitalisierung kann sowohl bei der einfachen Klarheit als auch bei der Durchsetzung von Prozessen helfen. Zum Beispiel, indem man vorschreibt, dass jedes Feld in einem Formular ausgefüllt werden muss. Das ist zwar nicht perfekt, aber mit der Digitalisierung hast du einen Hebel, mit dem du die Einhaltung der Vorschriften verbessern kannst.

Schnelle Iteration wird die Norm werden

Die Digitalisierung wird nicht nur die Produktion schneller machen. Was wir bereits beobachten, ist, dass sie die Innovation durch schnelle Produktänderungen vorantreibt.

Ein besserer Datenaustausch zwischen Abteilungen, Unternehmen und Applikationen über APIs wird diese Geschwindigkeit der Produktentwicklung noch erhöhen.

Indem Silos beseitigt werden und Daten in Echtzeit von überall auf der Welt abgerufen werden können, sind Unternehmen in der Lage, auf Innovationstrends, Marktchancen und Verbraucherwünsche zu reagieren wie nie zuvor.

Die Digitalisierung ist nicht das Ende der Geschichte der digitalen Transformation auf dem Weg zur Industrie 4.0.

Aber sie ist ein wichtiger Anfang. Sobald die Prozesse digitalisiert sind, können weitere Technologien wie maschinelles Lernen, KI, IIoT, digitale Zwillinge und ein umfassender, vollständiger Produktlebenszyklus entstehen.

Aber wir müssen den ersten Schritt machen und unsere Stifte weglegen.