Wichtige Anwendungsfälle für industrielle Konnektivität in der Fertigung

In den letzten Jahren haben immer mehr Menschen begonnen, Möglichkeiten und Potenziale wie intelligente Fabriken und Industrie 4.0 zu diskutieren, doch die vielen Vorteile dieser ehrgeizigen Visionen und Strategien können jetzt durch die Nutzung industrieller Konnektivität realisiert werden.

Industrielle Konnektivität in der Fertigung ermöglicht es verschiedenen Anwendungen, die Effizienz zu steigern, die Produktionsqualität zu verbessern, Echtzeitüberwachung und -steuerung zu ermöglichen und intelligente Entscheidungsprozesse zu erleichtern.

Technologien wie intelligente Fertigungsfabriken und Industrie 4.0 wurden in den letzten Jahren viel diskutiert, doch die vielen Vorteile dieser ehrgeizigen Visionen und Strategien, die industrielle Konnektivität nutzen, um die in der Fertigung üblichen Silos aufzubrechen, können jetzt realisiert werden.

In der Praxis haben mehrere gängige Anwendungsfälle für die Bereitstellung eines standardisierten Datenzugriffs durch industrielle Konnektivität erhebliche Auswirkungen auf die globale Fertigung. Einige dieser möglichen Hauptanwendungsfälle sind:

Datenüberwachung und -analyse in Echtzeit. Industrielle Konnektivität wird von Herstellern häufig genutzt, um Geräte und Produktionsprozesse in Echtzeit zu überwachen, sodass sofort Anpassungen vorgenommen werden können, um die Effizienz zu verbessern, Verschwendung zu reduzieren und Ausfallzeiten zu verhindern .

Durch die Analyse von Sensor- und Maschinendaten, die von vernetzten Lösungen in einer Anlage gesammelt werden, können vorausschauende Wartungssysteme vorhersagen, wann Geräte wahrscheinlich ausfallen oder gewartet werden müssen, wodurch unerwartete Ausfälle verhindert und die Lebensdauer von Maschinen verlängert werden.

Asset-Tracking und -Management: Industrial Wired ermöglicht die Verfolgung physischer Assets während des gesamten Herstellungsprozesses, verbessert die Bestandsverwaltung, reduziert Verluste und optimiert die Lieferkette.

Qualitätskontrolle: Automatisierte Systeme und Sensoren können die Produktqualität kontinuierlich überwachen und Fehler oder Standardabweichungen in Echtzeit identifizieren, wodurch eine höhere Ausgabequalität gewährleistet wird.

Ressourcenmanagement: Die Überwachung und Verwaltung der Ressourcennutzung im gesamten Fertigungsbetrieb wird durch Leistung ermöglicht und hilft dabei, Ineffizienzen und Möglichkeiten zur Ressourceneinsparung zu erkennen.

Supply-Chain-Integration: Der nahtlose Datenaustausch zwischen Lieferanten, Herstellern und Händlern verbessert die Transparenz der Lieferkette, ermöglicht Just-in-Time-Bestandspraktiken und verkürzt Lieferzeiten.

Bedienersicherheit: Tragbare Sensoren und Sicherheitsüberwachungssysteme können die Sicherheit der Arbeitnehmer gewährleisten, indem sie gefährliche Situationen erkennen, Gesundheitsindikatoren überwachen und die Einhaltung von Sicherheitsprotokollen durchsetzen.

Anpassung und Flexibilität: Fortschrittliche Konnektivität und Datenanalyse ermöglichen es Herstellern, sich einfacher an Veränderungen in der Verbrauchernachfrage anzupassen, was flexiblere Produktionslinien und Anpassungsoptionen ermöglicht.

Compliance und Berichterstattung: Erfassen Sie automatisch Daten und analysieren Sie diese Daten über industrielle Konnektivität, was die Einhaltung gesetzlicher Anforderungen vereinfacht und eine genauere, zeitnahe Berichterstattung fördert.

Bringen Sie den Betrieb auf die nächste Ebene

Diese Anwendungsfälle stellen die niedrig hängenden Früchte dar, die möglich sind, wenn industrielle Konnektivität allgegenwärtig ist. Die Technologie ermöglicht auch fortschrittlichere, zukunftssichere Anwendungen, um eher strategische (statt operative) Ziele zu erreichen.

Zum Beispiel ist die industrielle Konnektivität der Grundstein für intelligente Fabriken und Industrie 4.0. Durch die Nutzung von Konnektivität, Big Data, künstlicher Intelligenz und Automatisierung können jedoch effiziente, sich selbst optimierende Produktionsumgebungen geschaffen werden.

Ein weiterer Bereich, der immer mehr Aufmerksamkeit erhält, ist die kollaborative Roboterumgebung. Mit Fertigungsnetzwerken verbundene Roboter können mit Menschen zusammenarbeiten, lernen und sich an neue Aufgaben anpassen und so die Effizienz und Produktivität steigern.

Angesichts der während der Pandemie gewonnenen Erkenntnisse stellen viele Organisationen fest, dass einige Aspekte ihrer Abläufe aus der Ferne erledigt werden können. Zu diesem Zweck kann die industrielle Konnektivität Managern und Technikern dabei helfen, Produktionsprozesse von entfernten Standorten aus zu überwachen und zu steuern, was ihnen Flexibilität und die Möglichkeit bietet, schnell auf Probleme zu reagieren.

Schlüsseltechnologien zur Ermöglichung dieser Anwendungsfälle

Um industrielle Konnektivität in der Fertigung zu erreichen, müssen mehrere Technologien integriert werden, die zusammenarbeiten, um Daten während des gesamten Fertigungsprozesses zu sammeln, zu übertragen, zu analysieren und zu verarbeiten.

Zu den Schlüsseltechnologien, die Hersteller benötigen, um die industrielle Konnektivität effektiv zu nutzen, gehören:

Geräte und Sensoren für das industrielle Internet der Dinge (IIoT): Diese Elemente können Daten von Maschinen, Geräten und der Umgebung sammeln und austauschen. Sensoren können eine Vielzahl von Parametern überwachen, darunter Temperatur, Druck, Feuchtigkeit, Vibration und mehr.

Edge Computing: Edge Computing verarbeitet Daten in der Nähe der Quelle der Datengenerierung (d. h. Maschinen oder Systeme in der Produktionslinie), anstatt sich ausschließlich auf zentralisierte Rechenzentren zu verlassen. Dies reduziert die Latenz, spart Bandbreite und verbessert die Datenverarbeitungsfunktionen in Echtzeit.

Cloud Computing: Cloud-Plattformen bieten skalierbare Ressourcen für die Datenspeicherung, -verarbeitung und -analyse und erleichtern so den globalen Zugriff auf Fertigungsdaten und Erkenntnisse. Sie ermöglichen auch die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Standorten und Abteilungen.

Analytik und künstliche Intelligenz: Analysetools und künstliche Intelligenz (einschließlich Algorithmen für maschinelles Lernen) werden verwendet, um die großen Datenmengen zu analysieren, die von IIoT-Geräten generiert werden. Diese Technologien können Muster erkennen, Ergebnisse vorhersagen (z. B. Geräteausfälle) und Prozesse optimieren.

Cyber-Sicherheitslösungen: Mit zunehmender Konnektivität steigt auch das Risiko von Cyber-Bedrohungen. Cybersicherheitslösungen sind für den Schutz sensibler Daten und die Gewährleistung der Integrität und Zuverlässigkeit von Fertigungssystemen von entscheidender Bedeutung.

Drahtlose Kommunikationsnetzwerke: Drahtlose Kommunikationstechnologien wie Wi-Fi, 5G und Low Power Wide Area Networks (LPWAN) bilden das Rückgrat für die Datenübertragung zwischen Geräten und Systemen in Fertigungsumgebungen.

Digitaler Zwilling: Die Technologie des digitalen Zwillings ermöglicht es Herstellern, die Leistung von Produkten und Prozessen zu simulieren, vorherzusagen und zu optimieren, bevor sie sie in der realen Welt anwenden.

SCADA- und MES-Systeme: SCADA-Systeme (Supervisory Control and Data Acquisition) und Manufacturing Execution Systems (MES) sind für die Überwachung und Steuerung industrieller Prozesse und die Gewährleistung einer effizienten Ausführung von Fertigungsabläufen von entscheidender Bedeutung. Industrielle Konnektivität kann dazu beitragen, Daten aus diesen oft isolierten Systemen für eine Vielzahl von Anwendungen zusammenzuführen.

Die Implementierung dieser Technologien erfordert sorgfältige Planung, Investitionen und einen strategischen Ansatz für die digitale Transformation. Dabei geht es nicht nur um technologische Modernisierung, sondern auch um Veränderungen in der Organisationskultur, den Prozessen und der Kompetenzentwicklung der Belegschaft.