Smart Factory – Effizienter durch intelligente Netzwerke unter Maschinen

Immer wieder hört und liest man von dem Begriff “Smart Factory”. Grund genug, uns mal genauer damit zu beschäftigen.

All jene Bemühungen, den Kundenauftragsprozess flexibler, schneller und effizienter zu gestalten, laufen in Zukunft in der Smart Factory zusammen. Kerngedanke ist, dass jedes Modul der Fabrik ein digitales Abbild, den sogenannten Zwilling bekommt und alle untereinander vernetzt sind. Durch die smart Factory sollen ganz nebenbei auch noch der Nachhaltigkeit und dem demografischen Wandel Rechnung getragen werden.

Die Herausforderungen

Da jede Maschine, jedes Werkzeug und auch jedes Teil der notwendigen logistischen Umwelt einen digitalen Zwilling hat, besteht eine Schwierigkeit in der Kommunikation zwischen verschiedenen Modulen. Diese Einbindung geschieht heute oftmals durch individuelle Schnittstellen. In der Welt der smart Factory muss es sich jedoch um einen Standard handeln. Dieser darf aber nicht an eine Technologie geknüpft sein, denn um weiterhin Flexibilität und den Austausch einzelner Module gewährleisten zu können, muss auch die Technologie austauschbar sein.

Die digitale Welt

Neben dem Zwilling ist die Datenbank ein zentraler Bestandteil der Smart Factory. Hier kommen alle Daten, die die Maschinen liefern zusammen. Die Verbindung zwischen der realen und der digitalen Fabrik erfolgt über eine eindeutige Identifizierung, wie sie beispielsweise mit einer IP-Adresse möglich ist. Über eine entsprechende Anwendung kann auf den digitalen Zwilling und dadurch auch auf die einzelnen Maschinen zugegriffen werden. So können Aufträge eingespielt, aber auch Durchlaufzeiten und Qualitätskennzahlen ausgelesen werden. Es ist offensichtlich, dass die notwendigen Daten wie Kundenauftrag, Fertigungsauftrag, Arbeitsplan und Prüfplan zu jeder Zeit in aktueller Form vorliegen müssen.

Künstliche Intelligenz

Der Ansatz der smarten Factory geht jedoch weiter. Die einzelnen Maschinen sind in der Lage, Wissen über sich selbst anzusammeln. Sie wissen, welche Funktionen sie haben, welchen Input sie für welche Aufträge benötigen und sie sind darüber hinaus in der Lage, ihre eigenen Prozesse zu steuern und zu optimieren. Auch die Produkte werden smart: Sie wissen, wie weit sie fertiggestellt sind und welches der nächste Produktionsschritt ist. Da auch das Transportsystem lernt und ebenfalls Wissen anhäuft, handelt es sich letztlich um ein dezentrales, dynamisches System, das ganz auf die Erfüllung des Kundenauftrags ausgerichtet ist.

Der Mensch in der smarten Welt

Wenn Maschinen und Computer berechnen, wie sich Ressourcen am besten einsetzen lassen, wo Wege verkürzt und Prozesse optimiert werden können, stellt sich die Frage, welche Aufgabe der Mensch hat. Jede Maschine und jeder Anwendung ist letztlich nur so gut, wie der Algorithmus, der aus Menschenhand kommt. Ebenso ist der Traum einer vollautomatischen, sich selbst steuernder Fabrik, die menschenleer funktioniert, auch mit der smart Factory noch keine Realität. Zu komplex ist das System. Ähnlich wie ein Ameisenhaufen, der ständig in Bewegung ist, bei dem alles Treiben auf ein Ziel ausgerichtet ist, das für den Betrachter nicht auf Anhieb ersichtlich ist. Der Mensch wird in Zukunft weniger produzierend als überwachend tätig sein und dieses System durch unerwartet eintretende Ereignisse lenken müssen.

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