Branchennachrichten
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Automatisierung, Intelligenz und Personalisierung ... Das Tempo der Innovationen in der Fertigung hat nie aufgehört
08.12.2023
Von Autos bis zu Computern, von Kaffeemaschinen bis zu Kinderspielzeug: Fast alles, was wir täglich verwenden, wird von produzierenden Unternehmen hergestellt, und auch die verarbeitende Industrie ist ein wichtiger Teil der Gesellschaft. Nach mehreren Jahrhunderten der Entwicklung haben die Herstellungsmethoden nie aufgehört, den Menschen in den Mittelpunkt zu stellen, auf maschinellen Montagelinien zu basieren und sich dann bis hin zu den blühenden automatischen Chemiefabriken, die wir heute sehen, zu entwickeln. Die Forbes-Website berichtete kürzlich, dass mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung von Wissenschaft und Technologie auch die Veränderung und Gestaltung der Fertigungsindustrie durch Wissenschaft und Technologie von Tag zu Tag zunimmt. Die zukünftige Entwicklung der verarbeitenden Industrie wird die folgenden zehn Trends zeigen. 
Industrielles Internet der Dinge Unter Industrial Internet of Things (iiot) versteht man die Verwendung miteinander verbundener Geräte, um Daten in Fertigungs- und Industrieumgebungen zu sammeln und diese Daten dann zur Verbesserung des Fertigungsprozesses zu nutzen. Sensoren sind die Hauptkomponenten dieser vernetzten IoT-Geräte. Von Sensoren an Fabrikmaschinen gesammelte Daten können Herstellern helfen, die Maschinenleistung zu verstehen, Wartungsprozesse zu optimieren, Maschinenausfallzeiten zu reduzieren und sogar vorherzusagen, wann Probleme auftreten werden. 5g und Kantenberechnung Die mobile Datennetzwerktechnologie der fünften Generation (5g) wird es Herstellern ermöglichen, ihre IoT-Technologie einfach zu verbinden und Daten mithilfe von Geräten wie intelligenten Maschinen und Sensoren zu sammeln und zu verarbeiten (Edge Computing). Hersteller können am Produktionsstandort ein dediziertes 5G-Netzwerk einrichten, um eine ultraschnelle Datenübertragung zu ermöglichen. Vorausschauende Wartung Unter Predictive Maintenance versteht man in der Fertigungsindustrie die Nutzung von Sensordaten und künstlicher Intelligenz zur Erkennung von Fehlern an Maschinen und Komponenten. Dahinter steckt die Idee, dass Hersteller durch das Wissen, wann eine Maschine oder Komponente ausfallen könnte, Vorkehrungen treffen können, um die Ausrüstung effektiver zu warten. Dies gilt nicht nur für Neugeräte. Beispielsweise übernimmt Siemens diese Technologie auch beim alten Motor und Getriebe. Durch die Analyse der vom Sensor bereitgestellten Daten kann Siemens den Zustand der Maschine verstehen, abnormale Zustände erkennen und die Maschine reparieren, bevor sie ausfällt. Digitaler Zwilling „Digitaler Zwilling“ bezieht sich auf das digitale Kopieren eines physischen Objekts, die Simulation des Verhaltens des Objekts in der realen Umgebung und die Durchführung einer virtuellen Simulation des Designs, des Herstellungsprozesses und sogar der gesamten Fabrik, um die Produktionseffizienz zu verbessern der Produktforschung und -entwicklung sowie der Fertigung von Fertigungsunternehmen. In Produktionsanlagen können Menschen das Modell des „digitalen Zwillings“ verwenden, um die Größe neuer Produkte zu simulieren oder digitale Kopien von Geräten zu erstellen, um deren Betrieb unter bestimmten Bedingungen zu sehen. Mithilfe der „Digital Twin“-Technologie lässt sich sogar die gesamte Lieferkette visualisieren und simulieren. Im Jahr 2022 könnten bis zu 70 % der Hersteller den „Digitalen Zwilling“ zur Simulation und Auswertung nutzen. Im Jahr 2018 sagte Dennis Mullenberg, damals CEO von Boeing, dass der „digitale Zwilling“ im nächsten Jahrzehnt die größte treibende Kraft zur Verbesserung der Produktionseffizienz sein werde. Durch den Einsatz des „Digital Twin“ hat Boeing die erstmalige Offline-Qualifizierungsrate von Produkten um 40 % gesteigert. Erweiterte Realität und das Metauniversum Augmented-Reality-Technologien wie Augmented Reality und Virtual Reality werden in der Fertigungsindustrie eine immer wichtigere Rolle spielen, einschließlich der Verbesserung von Produktdesignplänen, der Erstellung besserer Produktionspläne, der Verbesserung der Fähigkeiten des Fließbandpersonals und einer immersiveren Schulung. Je mehr Menschen auf der Welt in das Meta-Universum eintreten, desto mehr Möglichkeiten erhalten Hersteller. Automatische Chemieanlage Mit dem Segen der künstlichen Intelligenz können Maschinen nun immer mehr Aufgaben übernehmen, die zuvor von Menschen erledigt wurden. Daher können Maschinen auch immer mehr Fertigungsaufgaben übernehmen. Die Automatisierung kann den Herstellern viele Vorteile bringen, darunter eine höhere Produktivität (Maschinen ermüden nicht), höhere Genauigkeit und geringere Kosten. In Zukunft werden wir voraussichtlich mehr vollautomatische Fabriken sehen. An diesen Orten ist es für die Produktion nicht erforderlich, dass Menschen vor Ort sind. 
Roboter- und Mensch-Maschine-Kooperation Einer der Schlüsselfaktoren der Automatisierung ist der Einsatz von Robotern. Es ist jedoch zu beachten, dass nicht alle Roboter dafür konzipiert sind, Arbeitskräfte zu ersetzen. Viele Roboter können zu menschlichen Helfern werden und die Arbeitseffizienz des Menschen verbessern. Beispielsweise können Roboter-Exoskelette Arbeitern an Produktionslinien dabei helfen, schwerere Teile zu heben, und Wissenschaftler haben kooperative Mensch-Maschine-Roboter speziell für die Zusammenarbeit mit Menschen entwickelt. Die Zusammenarbeit von Robotern und Mensch-Maschine kann Herstellern dabei helfen, die Produktionseffizienz zu verbessern. Beispielsweise hat Nissan den von General Robotics entwickelten Manipulator in der japanischen Automobilfabrik eingesetzt, um die Wartung relevanter Geräte zu unterstützen. Außerdem wurde ein kooperativer Mensch-Maschine-Roboter eingesetzt, der den Mitarbeitern bei der Installation des Motorlufteinlasses usw. hilft. 3d Drucken Da die 3D-Drucktechnologie immer kostengünstiger, skalierbarer und effizienter wird, werden Hersteller zunehmend den 3D-Druck zur Herstellung von Produkten nutzen. Im Vergleich zu herkömmlichen Herstellungsmethoden verbraucht der 3D-Druck weniger Materialien und verschwendet weniger. Darüber hinaus wird der 3D-Druck auch den Beginn einer neuen Ära personalisierter Produkte vorantreiben, da bei der Herstellung personalisierter Produkte keine Skaleneffekte befürchtet werden müssen. Airbus nutzt die 3D-Drucktechnologie seit mehr als 15 Jahren und hat sich zu einem Pionier des 3D-Drucks in der Fertigungsindustrie entwickelt. Das Unternehmen nutzt in großem Umfang die 3D-Drucktechnologie, um die Lokalisierung und bedarfsgerechte Produktion von Werkzeugen wie Vorrichtungen und Vorrichtungen zu realisieren. Web 3.0 und Blockchain-Technologie Mit dem Aufkommen des „Internets der nächsten Generation“ Web 3.0 (der nächsten Stufe der kontinuierlichen iterativen Aktualisierung des Internet-Paradigmas von Web 1.0 auf Web 2.0) und verteilten Computertechnologien wie Blockchain und nicht homogenem Token (NFT) werden Hersteller über die Möglichkeit, ihre Lieferkette besser zu überwachen und sogar viele Transaktionen in der Lieferkette zu automatisieren. Viele künftig hergestellte Produkte werden zusammen mit einem digitalen NFT-Zertifikat verkauft. Intelligenter und nachhaltiger Das Aufkommen intelligenter Internet-of-Things-Geräte hat nicht nur den Produktproduktionsmodus, sondern auch die Produktproduktionsart verändert. Heutzutage scheint es „intelligente“ Versionen vom Staubsauger bis zur Toilette zu geben, und es gibt keine Anzeichen für eine Verlangsamung des Trends zu intelligenten Produkten. Daher werden Hersteller zunehmend darüber nachdenken, wie sie ihren Kunden die intelligenten Produkte bieten können, die sie erwarten. Darüber hinaus werden Kunden zunehmend nachhaltige, wiederverwendbare und recycelbare Produkte bevorzugen und die in der Vergangenheit vorherrschende Einmalkultur wird voraussichtlich ein Ende haben, was ein weiterer Faktor ist, den Hersteller berücksichtigen müssen.
Industrielles Internet der Dinge Unter Industrial Internet of Things (iiot) versteht man die Verwendung miteinander verbundener Geräte, um Daten in Fertigungs- und Industrieumgebungen zu sammeln und diese Daten dann zur Verbesserung des Fertigungsprozesses zu nutzen. Sensoren sind die Hauptkomponenten dieser vernetzten IoT-Geräte. Von Sensoren an Fabrikmaschinen gesammelte Daten können Herstellern helfen, die Maschinenleistung zu verstehen, Wartungsprozesse zu optimieren, Maschinenausfallzeiten zu reduzieren und sogar vorherzusagen, wann Probleme auftreten werden. 5g und Kantenberechnung Die mobile Datennetzwerktechnologie der fünften Generation (5g) wird es Herstellern ermöglichen, ihre IoT-Technologie einfach zu verbinden und Daten mithilfe von Geräten wie intelligenten Maschinen und Sensoren zu sammeln und zu verarbeiten (Edge Computing). Hersteller können am Produktionsstandort ein dediziertes 5G-Netzwerk einrichten, um eine ultraschnelle Datenübertragung zu ermöglichen. Vorausschauende Wartung Unter Predictive Maintenance versteht man in der Fertigungsindustrie die Nutzung von Sensordaten und künstlicher Intelligenz zur Erkennung von Fehlern an Maschinen und Komponenten. Dahinter steckt die Idee, dass Hersteller durch das Wissen, wann eine Maschine oder Komponente ausfallen könnte, Vorkehrungen treffen können, um die Ausrüstung effektiver zu warten. Dies gilt nicht nur für Neugeräte. Beispielsweise übernimmt Siemens diese Technologie auch beim alten Motor und Getriebe. Durch die Analyse der vom Sensor bereitgestellten Daten kann Siemens den Zustand der Maschine verstehen, abnormale Zustände erkennen und die Maschine reparieren, bevor sie ausfällt. Digitaler Zwilling „Digitaler Zwilling“ bezieht sich auf das digitale Kopieren eines physischen Objekts, die Simulation des Verhaltens des Objekts in der realen Umgebung und die Durchführung einer virtuellen Simulation des Designs, des Herstellungsprozesses und sogar der gesamten Fabrik, um die Produktionseffizienz zu verbessern der Produktforschung und -entwicklung sowie der Fertigung von Fertigungsunternehmen. In Produktionsanlagen können Menschen das Modell des „digitalen Zwillings“ verwenden, um die Größe neuer Produkte zu simulieren oder digitale Kopien von Geräten zu erstellen, um deren Betrieb unter bestimmten Bedingungen zu sehen. Mithilfe der „Digital Twin“-Technologie lässt sich sogar die gesamte Lieferkette visualisieren und simulieren. Im Jahr 2022 könnten bis zu 70 % der Hersteller den „Digitalen Zwilling“ zur Simulation und Auswertung nutzen. Im Jahr 2018 sagte Dennis Mullenberg, damals CEO von Boeing, dass der „digitale Zwilling“ im nächsten Jahrzehnt die größte treibende Kraft zur Verbesserung der Produktionseffizienz sein werde. Durch den Einsatz des „Digital Twin“ hat Boeing die erstmalige Offline-Qualifizierungsrate von Produkten um 40 % gesteigert. Erweiterte Realität und das Metauniversum Augmented-Reality-Technologien wie Augmented Reality und Virtual Reality werden in der Fertigungsindustrie eine immer wichtigere Rolle spielen, einschließlich der Verbesserung von Produktdesignplänen, der Erstellung besserer Produktionspläne, der Verbesserung der Fähigkeiten des Fließbandpersonals und einer immersiveren Schulung. Je mehr Menschen auf der Welt in das Meta-Universum eintreten, desto mehr Möglichkeiten erhalten Hersteller. Automatische Chemieanlage Mit dem Segen der künstlichen Intelligenz können Maschinen nun immer mehr Aufgaben übernehmen, die zuvor von Menschen erledigt wurden. Daher können Maschinen auch immer mehr Fertigungsaufgaben übernehmen. Die Automatisierung kann den Herstellern viele Vorteile bringen, darunter eine höhere Produktivität (Maschinen ermüden nicht), höhere Genauigkeit und geringere Kosten. In Zukunft werden wir voraussichtlich mehr vollautomatische Fabriken sehen. An diesen Orten ist es für die Produktion nicht erforderlich, dass Menschen vor Ort sind. Roboter- und Mensch-Maschine-Kooperation Einer der Schlüsselfaktoren der Automatisierung ist der Einsatz von Robotern. Es ist jedoch zu beachten, dass nicht alle Roboter dafür konzipiert sind, Arbeitskräfte zu ersetzen. Viele Roboter können zu menschlichen Helfern werden und die Arbeitseffizienz des Menschen verbessern. Beispielsweise können Roboter-Exoskelette Arbeitern an Produktionslinien dabei helfen, schwerere Teile zu heben, und Wissenschaftler haben kooperative Mensch-Maschine-Roboter speziell für die Zusammenarbeit mit Menschen entwickelt. Die Zusammenarbeit von Robotern und Mensch-Maschine kann Herstellern dabei helfen, die Produktionseffizienz zu verbessern. Beispielsweise hat Nissan den von General Robotics entwickelten Manipulator in der japanischen Automobilfabrik eingesetzt, um die Wartung relevanter Geräte zu unterstützen. Außerdem wurde ein kooperativer Mensch-Maschine-Roboter eingesetzt, der den Mitarbeitern bei der Installation des Motorlufteinlasses usw. hilft. 3d Drucken Da die 3D-Drucktechnologie immer kostengünstiger, skalierbarer und effizienter wird, werden Hersteller zunehmend den 3D-Druck zur Herstellung von Produkten nutzen. Im Vergleich zu herkömmlichen Herstellungsmethoden verbraucht der 3D-Druck weniger Materialien und verschwendet weniger. Darüber hinaus wird der 3D-Druck auch den Beginn einer neuen Ära personalisierter Produkte vorantreiben, da bei der Herstellung personalisierter Produkte keine Skaleneffekte befürchtet werden müssen. Airbus nutzt die 3D-Drucktechnologie seit mehr als 15 Jahren und hat sich zu einem Pionier des 3D-Drucks in der Fertigungsindustrie entwickelt. Das Unternehmen nutzt in großem Umfang die 3D-Drucktechnologie, um die Lokalisierung und bedarfsgerechte Produktion von Werkzeugen wie Vorrichtungen und Vorrichtungen zu realisieren. Web 3.0 und Blockchain-Technologie Mit dem Aufkommen des „Internets der nächsten Generation“ Web 3.0 (der nächsten Stufe der kontinuierlichen iterativen Aktualisierung des Internet-Paradigmas von Web 1.0 auf Web 2.0) und verteilten Computertechnologien wie Blockchain und nicht homogenem Token (NFT) werden Hersteller über die Möglichkeit, ihre Lieferkette besser zu überwachen und sogar viele Transaktionen in der Lieferkette zu automatisieren. Viele künftig hergestellte Produkte werden zusammen mit einem digitalen NFT-Zertifikat verkauft. Intelligenter und nachhaltiger Das Aufkommen intelligenter Internet-of-Things-Geräte hat nicht nur den Produktproduktionsmodus, sondern auch die Produktproduktionsart verändert. Heutzutage scheint es „intelligente“ Versionen vom Staubsauger bis zur Toilette zu geben, und es gibt keine Anzeichen für eine Verlangsamung des Trends zu intelligenten Produkten. Daher werden Hersteller zunehmend darüber nachdenken, wie sie ihren Kunden die intelligenten Produkte bieten können, die sie erwarten. Darüber hinaus werden Kunden zunehmend nachhaltige, wiederverwendbare und recycelbare Produkte bevorzugen und die in der Vergangenheit vorherrschende Einmalkultur wird voraussichtlich ein Ende haben, was ein weiterer Faktor ist, den Hersteller berücksichtigen müssen.