6 Automatisierungstechnologien für die Fertigungsindustrie
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Die Automatisierung ist ein entscheidender Faktor für das Wachstum in der Fertigungsindustrie. Hersteller verfolgen das Ziel, ihre Produktivität zu steigern und auf kosteneffiziente Verfahren umzusteigen, und die Automatisierung hat alle Möglichkeiten, genau das zu erreichen.
Heutzutage hat das verarbeitende Gewerbe einen neuen Maßstab in Bezug auf die Automatisierung gesetzt, wobei Spitzentechnologie fast überall eine wichtige Rolle spielt. Große Unternehmen wie Bosch, Siemens und Caterpillar sind führend und entwickeln ständig innovative Ideen zur Optimierung ihrer Prozesse. In diesem Artikel haben wir die wichtigsten Trends der Automatisierung in der Fertigungsindustrie zusammengestellt.
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Das Internet der Dinge (IoT) ist eine vielversprechende Technologie, die den Übergang zur globalen Automatisierung in der Fertigung und anderen Bereichen ermöglicht. Der Kern des IoT sind intelligente Sensoren, die einen nahtlosen Datenaustausch zwischen Maschinen, Computern und Menschen gewährleisten.
Die Technologie schafft eine neue Stufe im industriellen Betrieb, in der jeder Prozess, von der Produktion über die Lieferkette bis hin zum Vertrieb, überwacht und analysiert werden kann. Wie beispielsweise auch die deutsche Firma Kruś bei der Produktion ihrer Schlauchfolien eindrucksvoll unter Beweis stellt. Die Produzenten erhalten Daten über die gesamte Fabrik in Echtzeit und haben so die Möglichkeit, Änderungen vorzunehmen, bevor es zu Ausfällen von Anlagen oder einer unnötigen Ressourcenverwendung kommt. IoT ist besonders dann vorteilhaft, wenn es in Kombination mit anderen Spitzentechnologien wie Robotik, KI usw. eingesetzt wird.
Industrie 4.0 – Die vierte Industrielle Revolution
Die vierte industrielle Revolution hat die Fertigung auf eine völlig neue Ebene der Modernisierung gebracht, da sich die traditionellen Fabriken in intelligente Fabriken verwandelt haben – in innovative, vernetzte Produktionsanlagen, die die modernsten Technologien optimal nutzen.
Die Idee hinter Industrie 4.0 ist die Verbindung von Konnektivität und Automatisierungstechnik in den vier Wänden jeder Fabrik. Das bereits erwähnte Internet der Dinge (IoT) war das erste Anzeichen für diesen Trend, als man in Deutschland begann, das Phänomen, das wir heute Industrie 4.0 nennen, zu erforschen und zu finanzieren. Heutzutage gibt es immer mehr intelligente Fabriken in den USA, in europäischen Ländern und in China.
Weltweit bewegt sich die verarbeitende Industrie nun auf eine vollständige Automatisierung zu. Es wird zwar noch lange dauern, bis wir das Niveau von Fabriken erreichen, wie sie in Science-Fiction-Filmen beschrieben werden, aber ein bedeutender Wandel ist bereits im vollen Gange. Viele Produkte werden heute mit Hilfe von Robotern, intelligenten Sensoren und verschiedenen Formen von KI hergestellt.
Nutzung von maschinellem Sehen
Maschinelles Sehen kann grundsätzlich als die Fähigkeit beschrieben werden, die Umgebung wahrzunehmen und zu verstehen. Sie erfordert eine oder mehrere Kameras. Letztendlich ist der Computer in der Lage zu verstehen, welches Objekt oder welche Prozesse in der Umgebung stattfinden, und diese Daten weiterzuverarbeiten, so dass alle anderen notwendigen Maßnahmen von anderen Maschinen oder Menschen ergriffen werden können.
In der Fertigung ist diese Technologie in Fabriken weit verbreitet. Die maschinelle Bildverarbeitung ermöglicht es Computern, Umgebungen genauso gut zu unterscheiden wie Menschen, allerdings haben Maschinen einen entscheidenden Vorteil: Sie können schneller arbeiten, werden nicht müde und verlieren nicht an Aufmerksamkeit und Konzentration.
Künstliche Intelligenz (AI) & maschinelles Lernen
Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen sind weitere entscheidende Komponenten für Industrie 4.0. Ohne künstliche Intelligenz wären digitale Zwillinge, Roboter, vorausschauende Wartungssysteme und viele andere wichtige, weit verbreitete Technologien nicht möglich.
Hersteller sind heute in der Lage, durch IoT-Sensoren, Warenwirtschaftssysteme oder andere Lösungen eine große Menge an Daten zu generieren. Aber ohne schnelle und genaue Bereinigung und Verarbeitung verlieren sie ihr Potenzial und werden zu totem Material. KI und ML können jedoch einen Mehrwert für die Daten schaffen, sei es durch Prognosen, eine gründliche Untersuchung Ihrer aktuellen Prozesse oder durch Prototyping.
KI eröffnet Herstellern neue Möglichkeiten, ihre Produktion intelligenter zu gestalten und ihre Geschäftsentscheidungen auf Analysen und Vorhersagen auszurichten
Automatisierung der Lieferkette
Die Lieferkette ist in der produzierenden Industrie nicht weniger wichtig als die Fabriken selbst. Auch hier gibt es viele alltägliche und sich wiederholende Aufgaben, die anfällig für menschliche Fehler sind, was sie zu einem weiteren Kandidaten für die Automatisierung von Fertigungsprozessen macht.
Manche sagen sogar, dass die Zukunft der Lieferkette und der Logistik von der Automatisierung bestimmt wird. Die COVID-19 Pandemie und die damit verbundenen Lieferketten Probleme haben das Potenzial dieser Trends aufgedeckt und gezeigt, dass diese Branche für eine technische Neuerfindung der Kernprozesse ist und diese dringend benötigt.
Simulation und Visualisierung von Daten
Eine weitere Technologie, die seit ein paar Jahren in der Industrie an Aufwind gewinnt, ist die automatisierte Modellierung, Simulation und Visualisierung von Daten. Unternehmen können die neuesten Technologien nutzen, um ihre Daten mit neuen Formen der Simulation, Visualisierung und Interaktion effektiver zu erfassen, zu überprüfen und zu prognostizieren. Diese Innovationen wie virtuelle Realität, Immersionstools und 3D-Visualisierung eignen sich vor allem für Unternehmen in den Bereichen Wissenschaft, Fertigung, Gesundheitswesen, Energie und Finanzen, die täglich auf große Datenmengen angewiesen sind. Diese Innovationen und die damit verbundenen Tools tragen über die Daten hinaus dazu bei, Teams und Technologien zu entwickeln, die durch eine effektivere und gründlichere Vorbereitung erfolgreicher sind. Die Integration von automatisierten Simulations-, Modellierungs- und Visualisierungstools hat in den vergangenen Jahren merklichen zu Fortschritten bei den virtuellen Produktentwicklungssystemen geführt.
Fazit
Die Automatisierung ist ein großer Sprung in das neue Zeitalter der Fertigung. Keine Ausfälle mehr aufgrund von Fahrlässigkeit, menschlichen Fehlern oder ineffizientem Personalmanagement. Stattdessen haben Hersteller große Chancen, den Produktionszyklus zu beschleunigen, die menschlichen Faktoren durch kluge und korrekte Automatisierung und Rationalisierung von Prozessen zu eliminieren und so durch die Einführung dieser neuen Technologien eine höhere Produktivität und Qualität zu erreichen.
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