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Erkundung des Potenzials intelligenter Fabriken für die moderne Automobilproduktion

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Die Autoindustrie floriert. Allein in den USA werden jährlich mehr als 10 Millionen Fahrzeuge hergestellt, und da die Bevölkerung wächst, wird die Nachfrage wahrscheinlich noch steigen. Wenn die Branche weiter aufsteigt, kann die Nutzung der neuesten Technologien dazu beitragen, sie weiter voranzubringen.

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Vor allem intelligente Fabriken könnten die Automobilindustrie verändern und ihr volles Potenzial ausschöpfen. Da die Branche immer wettbewerbsfähiger wird, könnten Hersteller, die diesen Trend frühzeitig aufgreifen, vielversprechende Ergebnisse erzielen.

Was ist eine intelligente Fabrik?

Intelligente Fabriken sind die Verkörperung der datengesteuerten vierten industriellen Revolution, der Industrie 4.0. Sie nutzen eine Vielzahl neuer Technologien, um hochgradig automatisiert, flexibel und vernetzt zu werden und ein neues Maß an Flexibilität, Produktivität und Transparenz zu erreichen.

Einem Bericht aus dem Jahr 2020 über intelligente Fabriken in der Automobilherstellung zufolge ermöglichen drei digitale Schlüsseltechnologien diese Einrichtungen: Konnektivität, intelligente Automatisierung und Datenanalyse in der Cloud. Dinge wie Sensoren im Internet der Dinge (IoT), Robotik und prädiktive Analysen arbeiten zusammen, um Informationstechnologie (IT) und Betriebstechnologie (OT) zusammenzubringen. Durch diese IT/OT-Konvergenz können Fabriken als zusammenhängende, weitgehend autonome Einheit arbeiten.

In ähnlicher Weise umreißt Deloitte fünf Hauptmerkmale von Smart Factories. Sie sind vernetzt, optimiert, transparent, proaktiv und agil, da sie sich digitale Technologien zunutze machen.

Der Stand der Dinge bei intelligenten Fabriken im Automobilbau

Obwohl es sich bei intelligenten Fabriken um ein relativ neues Konzept handelt, haben sie im Automobilbau bereits beeindruckende Akzeptanzzahlen erreicht. Laut dem bereits erwähnten 2020-Bericht sind 30 % der Automobilfabriken heute intelligent. Das ist mehr als die 24 %, die die befragten Automobilhersteller bis jetzt erreichen wollten.

Die Automobilindustrie plant, dieses Wachstum fortzusetzen und strebt an, dass bis 2025 44 % ihrer Fabriken intelligent sind. Das ist mehr als in jeder anderen Branche des verarbeitenden Gewerbes, ebenso wie das bisherige Wachstum.

Mercedes-Benz, Renault, Audi, Volkswagen und Toyota haben alle in den letzten Jahren einige Anlagen zu intelligenten Fabriken aufgerüstet. In dem Maße, in dem andere Branchenakteure die Vorteile dieser Technologien erkennen, werden weitere Unternehmen diesem Beispiel folgen. Schon bald könnten intelligente Fabriken zu einem Industriestandard werden.

Wie intelligente Fabriken die Automobilproduktion verändern könnten

So wie die Automobilhersteller die Revolution der schlanken Fertigung angeführt haben, so scheinen sie auch die Industrie 4.0 anzuführen. Dennoch ist die Popularität einer Bewegung allein kein ausreichender Beweis für das tatsächliche Potenzial eines Trends. Hersteller sollten sich nur dann auf etwas derartig Umwälzendes einlassen, wenn es greifbare, reale Vorteile mit sich bringt.

In diesem Sinne finden Sie hier fünf Möglichkeiten, wie intelligente Fabriken die Automobilproduktion verändern und weiter verbessern könnten.

Maximierung der Automatisierung

Automatisierung ist bereits ein wesentlicher Bestandteil der modernen Automobilproduktion, aber intelligente Fabriken gehen noch einen Schritt weiter. Zwar sind Roboter bei sich wiederholenden Arbeitsabläufen oft schneller und genauer als Menschen, doch fehlt ihnen die Flexibilität des Menschen, so dass es zu Unterbrechungen kommt, wenn sich Faktoren ändern. Die Vernetzung einer intelligenten Fabrik kann diese Schwäche abmildern.

In einer intelligenten Fabrik können Robotersysteme über IoT-Konnektivität kommunizieren. Da alles als zusammenhängende Einheit funktioniert, können sich automatisierte Arbeitsabläufe an unvorhergesehene Umstände anpassen. Wenn in einem Bereich eine neue Situation auftritt, erfahren alle Roboter in Echtzeit davon und passen sich automatisch an, so dass weitreichende Störungen vermieden werden.

Da diese Interkonnektivität die Automatisierung zuverlässiger macht, können die Hersteller sie in größerem Umfang einsetzen. In Anbetracht der Tatsache, dass 77 % der Hersteller heute mit ständigen Personalproblemen zu kämpfen haben, ist dieser Vorteil kaum zu übersehen. Intelligente Fabriken werden das volle Potenzial der Automatisierung freisetzen und den Arbeitskräftemangel ausgleichen, um künftiges Wachstum zu sichern.

Optimierung der Arbeitsabläufe

Intelligente Fabriken verfügen auch über umfangreiche Ressourcen zur Datenerfassung und -analyse. Diese Systeme bieten tiefgreifende Analysen, die eine kontinuierliche Optimierung der Arbeitsabläufe ermöglichen. Wenn sich verschiedene Faktoren ändern oder neue Trends in den Fabrikdaten auftauchen, zeigt die prädiktive Analytik, wie Prozesse angepasst werden können, um Kosten zu minimieren oder den Output zu maximieren.

Diese fortlaufenden Optimierungen sind in einer so anpassungsfähigen Branche wie der Automobilherstellung von entscheidender Bedeutung. Viele Automobilhersteller ändern bestehende Modelle, um die Nachfrage zu befriedigen oder den Absatz zu steigern, was geringfügige Anpassungen erfordert. Wenn es an der Zeit ist, dies zu tun, kann intelligente Fabrikanalytik aufzeigen, wie die Produktionslinien angepasst werden können, um diese umgebauten Modelle mit minimaler Unterbrechung herzustellen.

Mercedes-Benz hat dieses Konzept bereits in die Praxis umgesetzt. Eine der intelligenten Fabriken des Unternehmens kann dank intelligenter Workflow-Analysen mehrere Modelle auf einer Linie produzieren.

Anpassung an sich verändernde Trends

In ähnlicher Weise kann die Analyse intelligenter Fabriken den Automobilherstellern helfen, sich an größere Veränderungen anzupassen. Fahrzeugtrends ändern sich häufig, wie man an der umfangreichen Entwicklung des Muscle Cars in seiner relativ kurzen Geschichte sehen kann. Die Agilität einer intelligenten Fabrik ermöglicht es den Herstellern, diese sich ändernden Anforderungen schneller zu erfüllen, Störungen zu minimieren und gleichzeitig die Gewinne zu maximieren.

Predictive Analytics Engines in Fabriken können zusätzlich zu den Workflow-Daten auch Verbrauchertrends berücksichtigen. Mit all diesen Informationen können sie vorschlagen, wie die Arbeitsabläufe in den Fabriken am besten verbessert werden können, um den steigenden Trends gerecht zu werden. Die Automobilhersteller können dann mit minimaler Verzögerung von den sich verändernden Märkten profitieren.

Mit digitalen Zwillingen können Hersteller auch Simulationen für neue Arbeitsabläufe oder Designänderungen durchführen. Indem sie diese Änderungen zunächst an digitalen Modellen testen, können die Automobilhersteller die optimale Lösung finden, bevor sie Zeit und Geld dafür ausgeben.

Senkung der Betriebskosten

Die ausgedehnten IoT-Netzwerke der intelligenten Fabriken ermöglichen ihnen auch eine bessere Kontrolle über ihren Ressourcenverbrauch. IoT-Sensoren können Faktoren wie den Energieverbrauch in Echtzeit überwachen und bieten mehr Einblick in diese Bereiche als bisher möglich. Viele Systeme können auch automatisch angepasst werden, um die Produktivität mit dem geringstmöglichen Verbrauch aufrechtzuerhalten.

Einige Fabriken haben durch ein effizienteres Energiemanagement bis zu 400 Millionen Dollar eingespart. IoT-Systeme liefern die Daten und die Kontrolle, die die Anlagen dafür benötigen. Ebenso können diese Geräte den Verbrauch von Wasser, Gas und anderen Ressourcen reduzieren, was die Kosten senkt und die Nachhaltigkeit verbessert.

IoT-Netzwerke können auch die Kosten für die Wartung von Anlagen senken. Sensoren in Maschinen ermöglichen eine vorausschauende Wartung, die die Mitarbeiter darauf hinweist, wann die Geräte repariert werden müssen, bevor es zu kostspieligen Ausfällen kommt. Einigen Berichten zufolge kann diese Praxis die Wartungskosten um 25 % senken.

Ausweitung der Personalisierung

Ein weniger bekannter Vorteil intelligenter Fabriken besteht darin, dass sie eine stärkere Personalisierung von Produkten ermöglichen. In einer Branche wie dem Automobilsektor, in der die Individualisierung auf dem Nachrüstungsmarkt eine große Rolle spielt, kann dies erhebliche Vorteile bringen.

Da intelligente Fabriken so viel effizienter sind, können sie ein höheres Maß an Individualisierung bieten, ohne die Gesamtproduktion dramatisch zu beeinträchtigen. Ebenso können sie kundenspezifische Produkte leichter herstellen, da IoT-Konnektivität und Workflow-Optimierung mehr Flexibilität ermöglichen.

Eine intelligente Automobilfabrik könnte theoretisch vollständig kundenspezifische Fahrzeuge mit einer ähnlichen Geschwindigkeit herstellen wie eine traditionelle Fabrik, die Massenmodelle produziert. Dieser Wandel würde den Automobilbau grundlegend verändern und mehr Macht in die Hände der Verbraucher legen. Die Verkäufe und die Einstellung der Kunden würden sich wahrscheinlich deutlich verbessern.

Intelligente Fabriken revolutionieren die Automobilbranche

Die Bewegung der intelligenten Fabriken ist eindeutig mehr als nur ein Trend. Diese Innovationen haben bereits zu erheblichen Verbesserungen in der Automobilindustrie geführt, und ihr volles Potenzial ist noch nicht ausgeschöpft. Je mehr Automobilhersteller sich dieser Bewegung anschließen, desto mehr wird sie den gesamten Sektor umgestalten.

Die Automobilhersteller sind in der Branche führend bei der Einführung intelligenter Fabriken, und je mehr sie die damit verbundenen Vorteile erkennen, desto eher wird sich dies ändern. Die Automobilhersteller werden Technologien für intelligente Fabriken immer schneller einführen, was zu einem sprunghaften Anstieg der Vorteile führt.