Smart Factory

Effiziente Prozesse durch selbstständig arbeitende Roboter, Echtzeit-Steuerung vieler parallellaufender Prozesse, automatisierte Maschinenwartung und komplexe Datenauswertung in kürzester Zeit – die Vorteile und Anwendungsfelder einer Smart Factory sind so vielseitig wie umfangreich. Die Automatisierung der Produktionsumgebung hat aber auch große Herausforderungen, die die Betreiber einer intelligenten Fabrik meistern müssen. 

Leistungsfähige IT-Infrastruktur: Damit die vielen Prozesse einer Smart Factory selbstorganisiert und wirtschaftlich funktionieren, müssen riesige Datenmengen verarbeitet werden. Besonders leistungsstarke und fortschrittliche IT-Systeme für Big-Data-Technologien sind in smarten Unternehmen eine Grundvoraussetzung, um diese Datenberge zuverlässig bearbeiten und verwalten zu können. Solche Systeme bereitzustellen, ist also eine der zentralen Aufgaben für die Betreiber einer flexiblen und wirtschaftlichen Smart Factory.

Zuverlässige Kommunikation − Machine-to-Machine: Für den Erfolg eines smarten Unternehmens ist es unverzichtbar, dass die vernetzten Maschinen für gewinnbringende Produktionsprozesse selbstständig und fehlerfrei miteinander kommunizieren können. Und zwar ohne regelmäßiges menschliches Eingreifen. Modernste Internet of Things-Technologien gewährleisten den reibungslosen Datenaustausch von Maschinen und Anlagen. Das Nutzen bestehender drahtloser Kommunikationsarten (z.B.  Bluetooth oder RFID) sowie das Entwickeln neuer, effizienter Informationstechnologien für IT-Systeme sind weitere Herausforderungen für eine Smart Factory. 

Modernste cyber-physische Systeme: Zentrale Voraussetzung für das Funktionieren der Industrie 4.0 sind intelligente, vernetzte Systeme, die Produktions-, Wartungs- und Kommunikationsprozesse gezielt automatisiert steuern können. Die cyber-physischen Systeme (CPS) spielen dabei eine zentrale Rolle: Sie gewährleisten das Zusammenspiel sowie den Austausch von Daten zwischen der vorhandenen Hardware sowie der intelligenten virtuellen Elemente.

Eine reibungslose, effiziente und wirtschaftlich erfolgreiche intelligente Fabrik hat eine Reihe wichtiger Merkmale. Zentral ist die individualisierte Produktion: Maschinen und Anlagen führen Produktionskonzepte und -prozesse vollkommen selbstorganisiert aus, ohne dass ein Mensch eingreifen muss.

Damit so eine vollautomatisierte Produktionsumgebung möglich wird, ist die intelligente Vernetzung interner Maschinen und Anlagen ein weiteres zentrales Merkmal von Smart Factorys und der Industrie 4.0. Auch die externe Vernetzung intelligenter Unternehmen spielt eine zentrale Rolle: So können die vernetzten Maschinen und Roboter auch mit den Komponenten weiterer am Produktions- oder Distributionsprozess beteiligten smarten Fabriken kommunizieren und komplette Produktionsabläufe gezielter steuern.

Die Herstellung von individuellen Produkten, Massenproduktionen oder die Wartung der an der Produktion beteiligten Maschinen und Anlagen – in einer Smart Factory läuft der größte Teil der Prozesse dank innovativer 5G- und IoT-Technologien vollkommen automatisiert. 
Ganz ohne menschliche Beteiligung funktioniert ein smartes Unternehmen aber trotzdem (noch) nicht:

Denn auch wenn der eigentliche Produktionsprozess vollautomatisiert abläuft, liegen sowohl die Planung, Einrichtung und Gestaltung einer Smart Factory, als auch die Kontrolle, Auswertung und Verbesserung der Prozesse in Menschenhand. Trotz intelligenter Maschinen. Auch die Abstimmung und Kooperationen mit weiteren Unternehmen, die an der Produktion bzw. Distribution der jeweiligen Produkte beteiligt sind, wird derzeit – zumindest teilweise – noch von menschlichem Personal organisiert. 

Neben den bekannten Vorteilen einer Smart Factory wie Effizienz-Steigerung, verbesserte Qualität und hohe Flexibilität bieten intelligente Fabriken noch eine Reihe weiterer Chancen.

So ermöglicht eine intelligent vernetzte, selbstorganisierte Produktionsumgebung auch die gewinnbringende Herstellung abseits von Massenproduktionen. Individuelle und perfekte, auf Kundenbedürfnisse abgestimmte, Produkte können auch in kleineren Stückzahlen effektiv und wirtschaftlich produziert werden, denn die Maschinen und Anlagen entwickeln die perfekten Fertigungsprozesse nach Eingabe konkreter Zielvorgaben automatisiert und selbstständig. Dies ist ein deutlicher Fortschritt gegenüber herkömmlichen und auf Massenherstellung optimierten Produktionsanlagen.

Weitere Chancen einer Smart Factory sind z.B. die reibungslosere Zusammenarbeit über mehrere Unternehmensstandorte hinweg, die Auslagerung komplexer Arbeitsprozesse in die Cloud sowie die Ableitung innovativer und heute noch unbekannter Geschäftsmodelle.