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Trends und Herausforderungen in der Fertigung für 2022 und darüber hinaus

Die Fertigungsindustrie hat in den letzten Jahren einen enormen Wandel erlebt. Die Veränderungen schaffen viele neue Möglichkeiten, stellen viele Hersteller aber auch vor große Herausforderungen. Ob es sich um neue Technologien im Rahmen der internen Industrie 4.0-Roadmaps oder um externe Faktoren wie Klimawandel und Nachhaltigkeit handelt, die Folgen können weitreichend sein. Glücklicherweise gibt es auch Innovationen, die den Herstellern bei der Bewältigung dieser Herausforderungen helfen. KI zum Beispiel bietet Hilfe bei vielen der aktuellen Trends und Herausforderungen. Ein Überblick.

 

Trend 1: Krieg um Talente

Viele Unternehmen verzeichnen ein beträchtliches Wachstum und sind bestrebt, noch mehr zu wachsen. Aber sie haben Schwierigkeiten, die richtigen Mitarbeiter zu finden, um ihre Wachstumsambitionen zu unterstützen. Sie sehen, dass viele erfahrene Ingenieure, Bediener und andere Fachkräfte in den Ruhestand gehen. Andere sind nicht bereit, die durch die Industrie 4.0 eingeführten Veränderungen anzunehmen. Diese Unternehmen suchen verzweifelt nach Talenten mit den richtigen Erfahrungen und Fähigkeiten, um ihre Bemühungen um die digitale Transformation zu unterstützen. Diese Unternehmen müssen nach intelligenten Lösungen für diesen Talentmangel suchen. Mehr mit weniger zu tun, scheint der einzige Weg zu sein, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Eine effizientere Nutzung der Humanressourcen ist unabdingbar, und die Bemühungen um Ausbildung und Umschulung müssen beschleunigt werden. Darüber hinaus müssen sie nach Möglichkeiten suchen, die Abläufe in den Fabriken effizienter zu gestalten, so dass weniger menschliches Eingreifen erforderlich ist.

Wie können KI und andere Technologien dabei helfen?

Die Automatisierung und Digitalisierung von Prozessen führt in der Regel zu einer erheblichen Verringerung der manuellen Eingriffe und zu einer Rationalisierung der Abläufe. Berechnungen zufolge hat die Automatisierung innerhalb von 25 Jahren zu einem Produktionsanstieg von 70 % geführt, während die Zahl der verfügbaren Arbeitskräfte in der Fertigung um etwa 30 % gesunken ist. Die Einführung eines MES (Manufacturing Execution Systems) kann also dazu führen, dass die Belegschaft mehr Arbeitsgänge mit der gleichen Anzahl von Mitarbeitern durchführen kann.

In vielen Fällen kann KI (künstliche Intelligenz) zur Erfassung und Analyse der verfügbaren Daten als entscheidungsförderndes Instrument eingesetzt werden: Sie hilft den Mitarbeitern in der Fertigung, fundiertere Entscheidungen zu treffen, ohne dass die erforderlichen Informationen manuell erfasst werden müssen.
Die Technologie kann auch bei der Schulung und Einarbeitung von Bedienern helfen, indem sie digitale Zwillinge der "echten" Fertigungsumgebung bereitstellt und so eine reale Schulungsumgebung schafft.  

Trend 2: Grün denken, grün handeln

Früher waren Nachhaltigkeit und Umweltschutz eher oberflächliche Nebengedanken und "Nice-to-haves", Bemühungen um die Öffentlichkeitsarbeit, als echte Anliegen. Heutzutage haben Dekarbonisierung, Energieeffizienz und Abfallvermeidung für die meisten Hersteller Priorität. Das liegt zum Teil daran, dass der europäische Greendeal und die UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs) sie dazu zwingen, ihren Fußabdruck in der gesamten Wertschöpfungskette zu überdenken. Aber die Kosten des Energieverbrauchs geben den Bemühungen der Fertigungsindustrie in diesem Bereich zusätzlichen Auftrieb (Wortspiel beabsichtigt). Energieeffizienz ist mehr als nur eine Verpflichtung, sie ist zu einer Frage des gesunden Geschäftssinns geworden.

Wie können KI und andere Technologien dabei helfen?‍

Durch die Automatisierung der Fertigungsprozesse gelingt es den Unternehmen in der Regel, diese Prozesse erheblich zu optimieren . Die Optimierung dieser Prozesse führt nicht nur zu einer direkten Senkung des Energieverbrauchs, sondern auch zu einer besseren Ausbeute und Produktqualität, was wiederum zu einem geringeren Verbrauch von Rohstoffen und weniger Abfall dank einer deutlich geringeren Anzahl von Fehlern im Produktionsprozess führt. Die KI kann auf der Grundlage ihrer Vorhersagen, wann Energie am meisten nachgefragt wird, und der Daten, die sie aus erneuerbaren Energiequellen und Netzbedingungen in Echtzeit sammelt, Entscheidungen zum Energiemanagement und zur Speicherung treffen.

Trend 3: Risikominderung und Cybersicherheit stehen ganz oben auf der Tagesordnung

Die Gewährleistung der Kontinuität der Produktion und der Verfügbarkeit setzt eine gut ausgearbeitete Strategie zur Risikominderung voraus. Dies geht weit über die Vermeidung von Produktionsunterbrechungen und damit von Umsatzeinbußen hinaus. Es wirkt sich auch ernsthaft auf den Ruf des Herstellers aus und kann daher künftige Geschäfte weitaus stärker beeinträchtigen als der unmittelbare Verlust, der durch vorübergehende Unterbrechungen entsteht.

Cyber-Bedrohungen stehen heute ganz oben auf der Liste der am häufigsten genannten Bedrohungen. Die ständig zunehmenden und komplexen Bedrohungen aus dem Cyberspace erfordern eine robuste Cybersicherheit. Und heute, da der Betrieb nicht mehr von der Außenwelt und dem Internet der Dinge abgeschnitten ist, war es noch nie so wichtig wie heute, die Cybersicherheit in die Hände von Experten zu legen. Stellen Sie sich vor, einem Hacker gelingt es, sich Zugang zur Betriebstechnik (OT) des Herstellers zu verschaffen, und er kann die Einstellungen manipulieren, die die Sicherheit der Betriebsumgebung gewährleisten. Dies könnte durchaus zu äußerst gefährlichen Situationen führen.    

Wie können KI und andere Technologien helfen?‍

KI und maschinelles Lernen werden für die Informationssicherheit immer wichtiger , da diese Technologien in der Lage sind, Millionen von Datensätzen schnell zu analysieren und eine Vielzahl von Cyberbedrohungen aufzuspüren - von Malware-Bedrohungen bis hin zu fragwürdigem Verhalten, das zu einem Phishing-Angriff führen könnte.

Diese Technologien lernen und verbessern sich ständig, indem sie Daten aus der Vergangenheit und Gegenwart nutzen, um neue Arten von Angriffen zu erkennen, die heute oder morgen auftreten können. Eine lohnende Investition in dieser hypervernetzten Ära der Industrie 4.0

Außerdem kann die Bedeutung einer zuverlässigen und umfassenden OT-Sicherheitsumgebung nicht hoch genug eingeschätzt werden. Speziell auf die OT (Betriebstechnik) ausgerichtete Sicherheitslösungen sind unverzichtbar, da sie die Kontinuität des Betriebs als oberstes Ziel haben und sowohl mit den physischen als auch den digitalen Aspekten der OT umzugehen wissen.  

Trend 4: Industrie 4.0 - digitale Transformation der Fertigungsindustrie

Der Begriff Industrie 4.0 beschreibt den rasanten technologischen Wandel in der Fertigungsindustrie, der auf die zunehmende Vernetzung und intelligente Automatisierung zurückzuführen ist.

Durch die Kombination von Technologien wie fortschrittlicher Robotik und künstlicher Intelligenz, Maschine-zu-Maschine-Kommunikation (M2M) und dem Internet der Dinge (IoT) wird für die Hersteller ein Mehrwert geschaffen, um die Vorteile der Automatisierung traditioneller Fertigungs- und Industrieverfahren zu nutzen. Diese Integration umfasst den Einsatz intelligenter (mit Sensoren ausgestatteter) Maschinen, die Probleme analysieren und diagnostizieren können, ohne dass ein menschliches Eingreifen erforderlich ist.

Da die Produktionsumgebung in die digitale Welt einbezogen wird, wird sie auch von anderen aufkommenden Trends wie 5G profitieren, die eine praktisch unbegrenzte Konnektivität ermöglichen.

Und andere Technologien werden zu einer noch produktiveren und kostengünstigeren Organisation beitragen. Technologien wie Augmented Reality und digitale Zwillinge werden erheblich zu einem besseren Betrieb beitragen, da sie es ermöglichen, alles und jeden gründlich auf die Aufgabe vorzubereiten, bevor sie tatsächlich in die Produktion gehen.

Nach Angaben von McKinsey haben Hersteller, die sich erfolgreich auf den Weg der digitalen Transformation begeben haben, enorme Geschäftsvorteile erzielt. Dazu gehören eine 30- bis 50-prozentige Verringerung der Maschinenausfallzeiten, eine 15- bis 30-prozentige Verbesserung der Arbeitsproduktivität, eine 10- bis 30-prozentige Steigerung des Durchsatzes und eine 10- bis 20-prozentige Senkung der Qualitätskosten. Um diese Vorteile nutzen zu können, muss die Umstellung jedoch ausreichend vorbereitet und in die allgemeine Unternehmensstrategie und -kultur integriert werden.

 

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