10 Fertigungstrends, die die Branche verändern

Die Fertigungsindustrie hat in den letzten Jahren einen bedeutenden digitalen Wandel durchlaufen, wobei technologische Fortschritte, sich ändernde Verbraucherwünsche und die COVID-19-Pandemie als wichtige Katalysatoren für den Wandel dienten. Um ihre Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten und die heutigen Herausforderungen zu bewältigen, mussten Fertigungsunternehmen Agilität und Anpassungsfähigkeit oberste Priorität einräumen.

Hier werden wir die wichtigsten Fertigungstrends besprechen, die die Branche im kommenden Jahr verändern werden.

Die Digitalisierung hat den Fertigungssektor tiefgreifend beeinflusst und ermöglicht es Unternehmen, Prozesse zu optimieren, die Qualität zu verbessern und Kosten zu senken. Industrie 4.0 – auch bekannt als die vierte industrielle Revolution – ist die neueste Phase der digitalen Transformation der Branchen. Sie integriert fortschrittliche Technologien – wie das Internet der Dinge (IoT), künstliche Intelligenz (KI) und Cloud Computing – in die bestehenden Fertigungsprozesse eines Unternehmens. 

Industrie 4.0 ermöglicht es Fertigungsunternehmen, in Echtzeit Daten für riesige Datenmengen zu sammeln und zu analysieren, was ihnen wertvolle Erkenntnisse in ihren Betrieb bietet.

Zudem hilft sie Unternehmen, Equipment leichter zu verwalten und zu warten, indem Cloud-Speicher genutzt und die Kommunikation zwischen aktivierten Equipment erleichtert werden, um flexiblere, flexible Fertigungssysteme zu schaffen, die sich schnell an Nachfrageschwankungen anpassen können.

Einer der wichtigsten Vorteile der Künstlichen Intelligenz (KI) in der Fertigung ist ihre Fähigkeit, riesige Datenmengen in Echtzeit zu analysieren. Mit Geräten des industriellen Internet der Dinge (IIoT) und Sensoren, die Daten von Maschinen, Equipment und Produktionslinien sammeln, können KI-Algorithmen Daten schnell verarbeiten und analysieren, um Muster und Trends zu erkennen und Herstellern zu helfen, die Produktionsprozesse zu verstehen. 

Unternehmen können KI auch zur Identifizierung von Anomalien und Equipment einsetzen. Algorithmen für maschinelles Lernen können beispielsweise darauf trainiert werden, Muster in den Daten zu erkennen und die Entscheidungsfindung auf der Grundlage dieser Muster zu steuern, sodass Hersteller Qualitätsprobleme frühzeitig im Produktionsprozess erkennen können.

Darüber hinaus kann KI Fertigungsunternehmen helfen, Systeme und Prozesse für vorausschauende Wartung umzusetzen, die Lieferkette zu optimieren und Gefahren für den Arbeitsplatz proaktiv zu identifizieren und anzugehen.

Der 3D-Druck, auch bekannt als additive Fertigung, ist eine schnell wachsende Technologie, die die Art und Weise verändert hat, wie Unternehmen Produkte entwerfen, Prototypen erstellen und herstellen. In intelligenten Fabriken ist der 3D-Druck ein beliebtes Werkzeug zur schnellen und präzisen Herstellung komplexer Teile und Komponenten.

Herkömmliche Herstellungsverfahren wie das Spritzgießen können durch die Komplexität der Teilegeometrie eines Prototyps begrenzt sein und erfordern unter Umständen mehrere Schritte und Arbeitsgänge. Mit dem 3D-Druck können Hersteller komplexe Geometrien in einem einzigen Schritt herstellen und so die Herstellungszeit und -kosten reduzieren.

Additive Fertigung ist besonders nützlich in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilwesen und Gesundheitswesen, wo komplexe Bauteile und Komponenten benötigt werden. Diese Technologie ermöglicht es Herstellern außerdem, Ersatzteile bedarfsgerecht zu produzieren, wodurch der Bedarf an großen Bestand reduziert und die Effizienz der Lieferkette verbessert wird.

Robotertechnik und Automatisierung haben die Fertigung seit Jahren transformiert, und dieser Trend wird voraussichtlich fortfahren. Die robotische Prozessautomatisierung ist ein wichtiger Treiber intelligenter Fertigung, wobei Roboter wiederholende und/oder gefährliche Aufgaben wie Montage, Schweißen und Materialhandling übernehmen.

Die Robotertechnik kann wiederkehrende Aufgaben schneller und mit einer wesentlich höheren Genauigkeit und Präzision ausführen als menschliche Arbeitskräfte, wodurch die Produktqualität verbessert und Fehler reduziert werden. Hersteller können auch Robotertechnik mit Sensoren des Internet der Dinge und Big Data-Analyse integrieren, um eine flexiblere und reaktionsschnellere Produktionsumgebung zu schaffen.

Letztendlich kann robotergestützte Automatisierung die Systemeffizienz verbessern, Fehler reduzieren, die Ausfallzeit von Anlagen verringern und die Sicherheit der Mitarbeiter in der Produktion erhöhen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Roboter rund um die Uhr arbeiten können, wodurch Fertigungsunternehmen in der Lage sind, 24/7 zu produzieren und die Produktivität deutlich zu steigern.

Herstellungsprozesse erfordern oft große Mengen Energie und Wasser und können häufig schädliche Abfälle und andere Nebenprodukte produzieren, weshalb Nachhaltigkeit in der modernen Produktion immer wichtiger wird. Die heutigen Verbraucher sind umweltbewusster als je zuvor, und die Regierung fährt fort, Vorschriften umzusetzen, um die Kohlenstoffemissionen zu reduzieren und die Umwelt zu schützen. Infolgedessen stehen die Hersteller unter Druck, die Auswirkungen des Klimawandels abzumildern, indem sie auf Klimaneutralität hinarbeiten und ihren Speicherbedarf minimieren.

Unternehmen, die sich für eine nachhaltige Produktion einsetzen, haben es sich zum Ziel gesetzt, durch die Nutzung erneuerbarer Energiequellen, die Grundsätze der Kreislaufwirtschaft und die Einführung umweltfreundlicher Produktionsprozesse Abfall zu reduzieren, Ressourcen zu schonen und den Einsatz von Schadstoffen zu minimieren.

Servitization ist ein Geschäftsmodell, das den Übergang vom Verkauf von Produkten zur Erbringung von Dienstleistungen beinhaltet. In der verarbeitenden Branche bedeutet Servitization das Anbieten von Kundendienstleistungen wie Wartung, Reparatur und Upgrades für Kunden. Dieses Modell kann Herstellern helfen, stärkere Kundenbeziehungen aufzubauen, die Kundenbindung zu erhöhen und wiederkehrende Einnahmequellen zu generieren. Servitization ermöglicht es Herstellern außerdem, sich von Wettbewerbern abzuheben, indem sie Mehrwertdienste anbieten, die die Customer Experience verbessern. Darüber hinaus können Hersteller wertvolle Erkenntnisse in die Bedürfnisse und Vorlieben ihrer Kunden gewinnen, was die Produktentwicklung beeinflussen und die Kundenzufriedenheit verbessern kann.

Reshoring ist der Prozess, bei dem Produktionsbetriebe von ausländischen Standorten in ihr Heimatland zurückgebracht werden. Dieser Trend hat in den letzten Jahren aufgrund von Arbeitskräftemangel, Unterbrechungen der Lieferketten, geopolitischen Risiken und steigenden Arbeitskosten in Übersee an Dynamik gewonnen. Reshoring kann Produktionsunternehmen mehrere Nutzen bieten, darunter geringere Transportkosten, verbesserte Qualitätskontrolle und mehr Flexibilität. Darüber hinaus kann Reshoring dazu beitragen, neue Arbeitsplätze zu schaffen und die lokale Wirtschaft zu unterstützen.

Erweiterte Realität (XR) bezeichnet Technologien, die die physische und die digitale Welt miteinander verbinden, zum Beispiel virtuelle Realität (VR) und Augmented Reality (AR). Einer der größten Vorteile von XR ist die Fähigkeit, die Bildung der Mitarbeiter zu verbessern und die Qualifikationslücken bei den Arbeitnehmern zu schließen. XR-Technologien können Herstellern helfen, immersive Trainingssimulationen zu erstellen, mit denen Mitarbeiter neue Fähigkeiten und Verfahren in einer kontrollierten Umgebung erlernen können. Dadurch erhalten Mitarbeiter Informationen und Anleitungen in Echtzeit, und Unternehmen profitieren von mehr Produktivität und weniger Fehlern.

Auf der Verbraucherseite kann XR das Kundenerlebnis durch virtuelle Produktdemonstrationen und Visualisierungen verbessern. Zudem kann sie Fertigungsunternehmen helfen, bessere Produkte für Kunden zu entwerfen und zu entwickeln, da Designer Produkte in einer virtuellen Umgebung visualisieren und testen können, bevor sie massenproduziert und auf den Markt gebracht werden.

Mit dem Fortschritt der Herstellungsverfahren haben sich auch die Materialien weiterentwickelt. Fortschrittliche Materialien wie Verbundwerkstoffe, Keramiken und Nanomaterialien werden zunehmend zum Industriestandard, da diese Materialien eine höhere Festigkeit und Haltbarkeit sowie verbesserte thermische Eigenschaften im Vergleich zu herkömmlichen Rohstoffen bieten. Fortschrittliche Materialien haben vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, unter anderem in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und im Gesundheitswesen. So helfen beispielsweise Verbundwerkstoffe Fertigungsunternehmen bei der Produktion von leichten und treibstoffsparenden Flugzeugen, während Nanomaterialien zur Entwicklung neuer medizinischer Behandlungen eingesetzt werden.

Digitale Zwillinge sind in der Welt der intelligenten Fertigung zu einem immer beliebteren Konzept geworden. Ein digitaler Zwilling – eine virtuelle Nachbildung eines physischen Objekts oder Systems, das mit Sensoren ausgestattet und mit dem Internet verbunden ist – kann Daten erfassen und in Echtzeit Erkenntnisse in die Leistung liefern. In intelligenten Fabriken werden digitale Zwillinge zur Überwachung und Optimierung der Leistung von Fertigungsprozessen, Maschinen und Equipment eingesetzt. 

Durch das Sammeln von Sensordaten von Fertigungsanlagen können digitale Zwillinge Anomalien erkennen, potenzielle Probleme identifizieren, die Funktionen verbessern und Erkenntnisse in die Optimierung von Produktionsprozessen liefern. Hersteller können digitale Zwillinge auch nutzen, um Szenarien zu simulieren und Konfigurationen vor der Implementierung zu testen. 

Hersteller, die Trends aufgreifen und in innovative Verfahren und Technologien investieren – wie IBM Maximo Application Suite– werden in den kommenden Jahren gut aufgestellt sein, um auf dem globalen Marktplatz wettbewerbsfähig zu sein.

IBM Maximo ist eine integrierte Plattform, die Fertigungsunternehmen dabei unterstützt, die Asset-Leistung zu optimieren und den täglichen Betrieb zu rationalisieren. Mithilfe einer integrierten, KI-gestützten, cloudbasierten Plattform bietet es CMMS-, EAM- und APM-Funktionen, die erweiterte Datenanalysen ermöglichen und Wartungsmanagern helfen, intelligentere, datengesteuert Entscheidungen zu treffen.

Durch die Einführung nachhaltigerer Praktiken und die Nutzung der fortschrittlichen Funktionen und Funktionen von IBM Maximo können Fertigungsunternehmen dazu beitragen, eine nachhaltigere Zukunft für das Unternehmen, die Branchen und den Planeten zu schaffen.