Für die Industrie von morgen

Unter Industrie 4.0 wird die Vernetzung und Digitalisierung von Fertigungsprozessen verstanden. Maschinen, Anlagen und Produkte werden mithilfe von Sensoren und IoT‑Plattformen miteinander verbunden. Dadurch entstehen digitale Abbilder der Produktion, sogenannte digitale Zwillinge. Unternehmen können Produktionsabläufe virtuell simulieren, potenzielle Störungen frühzeitig erkennen und ihre Prozesse flexibler und effizienter gestalten.

Moderne Manufacturing‑Execution‑Systeme (MES) erfassen Maschinendaten in Echtzeit und stellen sie zentral bereit. Durch die Vernetzung von Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS)‑, SCADA‑Systemen und anderen Automatisierungssystemen lassen sich Prozesse transparent überwachen. Mit diesen Informationen können Kennzahlen wie die Gesamtanlageneffektivität (OEE) gesteigert, die Produktionsverfügbarkeit verbessert und die Produktqualität erhöht werden. Der Einsatz solcher Systeme führt zu kürzeren Durchlaufzeiten und niedrigeren Kosten.

Bei der vorausschauenden Wartung werden Sensordaten kontinuierlich analysiert, um Abweichungen vom Normalbetrieb frühzeitig zu erkennen. Störungen können vorhergesagt und Wartungsarbeiten geplant werden, bevor ein Ausfall eintritt. Das verringert unvorhergesehene Stillstandzeiten, senkt Wartungskosten und sorgt für eine höhere Anlagenverfügbarkeit.

Künstliche Intelligenz wird bereits in vielen Bereichen der Fertigung genutzt. Typische Anwendungen sind die Analyse von Text- und Sprachdaten, die automatisierte Bilderkennung zur Qualitätskontrolle, die Optimierung von Produktionsprozessen und die vorausschauende Wartung. KI‑Systeme unterstützen dabei, aus großen Datenmengen Muster zu erkennen und Entscheidungen zu treffen, die zu weniger Ausschuss und einer effizienteren Fertigung führen.

Digitale Zwillinge verbinden reale Maschinen mit virtuellen Modellen. Sie verwenden Echtzeitdaten aus der Produktion, um Prozesse zu simulieren und zu optimieren. So lassen sich Änderungen, Erweiterungen oder neue Anlagen virtuell testen, bevor sie in den laufenden Betrieb eingreifen. Durch diese Vorgehensweise werden Produktivität und Qualität gesteigert, während Ausfallzeiten und Wartungskosten sinken.

Der Einstieg erfolgt häufig über die Vernetzung bestehender Maschinen und Anlagen mithilfe einer Industrial‑IoT‑Plattform. Edge‑Hardware und standardisierte Datenmodelle sorgen dafür, dass Daten lückenlos und zuverlässig erfasst werden. Im nächsten Schritt werden Datenplattformen und Streaming‑Architekturen aufgebaut, um die Daten zu speichern und zu analysieren. Pilotprojekte wie die Einführung von Predictive Maintenance oder digitalen Zwillingen helfen dabei, erste Erfahrungen zu sammeln und den Nutzen der Lösungen zu bewerten.