Digitale Transformation der Fertigungsindustrie

Um in der Fertigungsindustrie an der Spitze zu stehen, müssen sich Unternehmen an die laufende digitale Transformation anpassen. Für Sandvik ist dies ein Mittel, um seinen Kunden weiterhin Produktivität zu bieten.

Die digitale Fertigung bietet ein enormes Potenzial - zur Steigerung der Produktivität, zur Verkürzung der Durchlaufzeiten, zur Reduzierung des Betriebskapitals und zur Verbesserung des Cashflows. Doch wie wird die intelligente Fertigung der Zukunft funktionieren?

In Zukunft werden alle Maschinen, von der Fräsmaschine bis zum Schweißroboter, miteinander vernetzt sein, so die deutsche Forschungsorganisation Fraunhofer. Jedes Werkstück wird sein eigenes eingebettetes System haben, in dem verschiedene Informationen gespeichert sind, zum Beispiel über den Kunden, die gewünschte Konfiguration des Werkstücks und seinen Bestimmungsort. Rohteile lassen sich so eindeutig identifizieren und lokalisieren.

Workpieces will communicate.

Sie kennen nicht nur die notwendigen Bearbeitungsschritte, sondern sind auch mit den Produktionsmaschinen vernetzt und können miteinander kommunizieren, um genau zu entscheiden, wann sie welchen Produktionsschritt durchlaufen sollen.

Ein selbstorganisierender Prozess

Künftig wird nicht mehr die gesamte Linie stehen bleiben, wenn eine bestimmte Station ausfällt. Stattdessen planen Werkstücke und Maschinen gemeinsam die Bearbeitungsreihenfolge neu. Das Ergebnis ist ein "selbstorganisierender", adaptiver Fertigungsprozess, der kein ständiges menschliches Eingreifen mehr erfordert, aber dennoch unter menschlicher Kontrolle bleibt.

The result of the digital transformation is a process that no longer requires human intervention.

Damit die intelligente Produktion reibungslos abläuft, müssen die beteiligten Menschen und Roboter ständig genau berichten, was sie gerade tun und wie lange beispielsweise Verschleißteile noch haben, bis sie ausfallen. Alles, was in der realen Fabrik abläuft, wird parallel in der virtuellen Fabrik abgebildet. Experten bezeichnen diese Verbindung zwischen realer und virtueller Welt als cyber-physisches System, kurz CPS.

Die Wirtschaft erhofft sich von der digitalen Transformation der Industrie mehrere Vorteile, nicht zuletzt, dass die flexible Fabrik der Zukunft es ermöglicht, jederzeit ohne großen Aufwand nach Kundenwünschen zu produzieren und Produktionsänderungen bis hin zur Integration neuer Maschinen vorzunehmen. Die Maschinenauslastung wird höher sein, der Ressourcenverbrauch sinkt, und es gibt weniger Ausschuss.

Bisher haben vor allem größere Fertigungsunternehmen von den Innovationen im Bereich der intelligenten Fertigung profitiert, während kleinere Hersteller ins Hintertreffen geraten sind.

"Die Herausforderung besteht darin, kleineren Herstellern dabei zu helfen, Werkzeuge zu erhalten, die weder zu teuer noch zu komplex sind, um die notwendigen Daten selbst zu sammeln", sagt Stephan Biller, CEO von Advanced Manufacturing International Inc. in der Februar-Ausgabe 2022 des Magazins Smart Manufacturing . "Aber es gibt eine gute Nachricht für die kleineren Unternehmen: Die Fortschritte des letzten Jahrzehnts haben die Fabrikoptimierung besser, einfacher und kostengünstiger gemacht."

Anforderungen der digitalen Transformation

Die digitale Transformation wird von den Arbeitskräften neue Fähigkeiten und Kompetenzen erfordern, ein Thema, das das Weltwirtschaftsforum (WEF) in einem aktuellen Bericht behandelt.

"Die neue Arbeitswelt der vierten industriellen Revolution wird für Millionen von Arbeitnehmern und Unternehmen weltweit schnell zur gelebten Realität", sagt Saadia Zahidi, Mitglied des Vorstands des WEF und Leiterin des Zentrums für die neue Wirtschaft und Gesellschaft: "Die damit verbundenen Chancen für positive Ergebnisse für Arbeitnehmer, Wirtschaft und Gesellschaft sind enorm, hängen aber entscheidend davon ab, dass alle Beteiligten mutige Maßnahmen ergreifen, um Reformen in den Bildungs- und Ausbildungssystemen einzuleiten und die Arbeitskräfte auf die Fähigkeiten der Zukunft vorzubereiten."

Höherqualifizierung und Umschulung

Unternehmen auf der ganzen Welt übernehmen zunehmend die Führung bei der Aus- und Weiterbildung ihrer eigenen Belegschaft sowie der sie umgebenden Gemeinden und rüsten die nächste Generation ihrer Arbeitskräfte mit den Fähigkeiten für die Zukunft aus, die sie sich erhoffen.

Closing the skills gap in Pune, India.

Ein Beispiel ist Sandvik Indien, das jungen Menschen ein Sprungbrett für eine Karriere in der Fertigung und Zugang zu einigen der modernsten Technologien der Branche bietet. "Die junge Generation in Indien hat ein großes Potenzial, die Qualifikationslücke zu schließen, wenn sie mit dem technischen Wissen ausgestattet wird, das für moderne Arbeitsplätze erforderlich ist", sagt Kiran Acharya, Geschäftsführer von Sandvik Asia. Indien steht am Beginn einer goldenen Zeit, die aufgrund einer Verschiebung der Altersstruktur der Bevölkerung bis 2040 andauern wird."

Sandvik Coromant hat in Zusammenarbeit mit der indischen Regierung die Sandvik Coromant School of Manufacturing Excellence gegründet, um indische Jugendliche aus unterprivilegierten und marginalisierten Verhältnissen auszubilden. Die Schule befindet sich im Industrial Training Institute in Pune und bildet Schüler in fortgeschrittenen Zerspanungstechniken aus.