Ein Leitfaden für Einsteiger: Wie Industrie 4.0 datengestützte Entscheidungsfindung ermöglicht

In der sich ständig weiterentwickelnden Welt der Fertigung stehen die Unternehmen an einem entscheidenden Wendepunkt: Entweder sie nehmen die digitale Transformation an oder sie riskieren, ins Hintertreffen zu geraten. Die vierte industrielle Revolution, bekannt als Industrie 4.0, definiert die Art und Weise, wie Produkte hergestellt, überwacht und verwaltet werden, neu. In diesem Leitfaden wird untersucht, was Industrie 4.0 ist, was eine "intelligente" Fertigung ausmacht, wie Plattformen wie Userful diesen Wandel unterstützen und wie Hersteller ihre intelligente Reise antreten können.

Was ist Industrie 4.0?

Um die Zukunft des verarbeitenden Gewerbes zu verstehen, ist es wichtig, einen Blick auf seine Entwicklung zu werfen. Die erste industrielle Revolution führte die mechanisierte Produktion mit Hilfe von Dampfkraft ein. Die zweite industrielle Revolution nutzte die Elektrizität, um die Massenproduktion zu ermöglichen. Die dritte industrielle Revolution führte die Elektronik und die Informationstechnologie ein, um die Produktionslinien zu automatisieren. Die vierte industrielle Revolution, auch bekannt als Industrie 4.0, integriert cyber-physische Systeme, künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, um den Betrieb zu revolutionieren.

Industrie 4.0 ist mehr als nur eine Fortsetzung der Automatisierung. Es handelt sich um einen umfassenden Wandel, der Fabriken in die Lage versetzt, sich selbst zu optimieren, intelligent zu werden und sich zu vernetzen. Diese Veränderungen fördern die Entscheidungsfindung in Echtzeit und schaffen Möglichkeiten für neue Geschäftsmodelle, die agiler, reaktionsschneller und effizienter sind.

Was macht die Fertigung "intelligent"?

Der Begriff "intelligente Fertigung" bezieht sich auf den Einsatz fortschrittlicher, vernetzter Technologien zur Steigerung der Effizienz, zur Verringerung der Verschwendung und zur Verbesserung der Qualität über den gesamten Produktionslebenszyklus hinweg. Dazu gehören Cloud Computing, das industrielle Internet der Dinge (IIoT), Edge Computing und durch künstliche Intelligenz gesteuerte Analysen.

Eine intelligente Fabrik verbindet Maschinen, Menschen und Systeme, um einen digitalen Faden durch das gesamte Unternehmen zu ziehen. Sie ermöglicht den Echtzeit-Zugriff auf Betriebsdaten aus allen Teilen des Unternehmens. Diese Daten sind nicht mehr isoliert, sondern werden aggregiert und in der Cloud gespeichert, so dass sie von überall aus zugänglich sind. Die Hersteller können sich nun ein vollständiges Bild von ihren Abläufen machen und so schnellere, präzisere und besser informierte Entscheidungen treffen. Die intelligente Fertigung ermöglicht eine kontinuierliche Verbesserung auf der Grundlage einer Schleife aus Datenerfassung, Analyse und Echtzeitmaßnahmen.

Wie Userful die datengesteuerte Fertigung unterstützt

Das Herzstück der Industrie 4.0 ist die datengesteuerte Fertigung, und Userful spielt eine entscheidende Rolle bei der Umsetzung dieser Transformation. Die Userful Infinity Platform verändert die Art und Weise, wie Hersteller ihre Betriebsdaten unternehmensweit visualisieren und mit ihnen interagieren, und macht es einfacher, Prozesse zu optimieren und die Leistung zu verbessern.

In einem Automobilwerk, das Userful infinity einsetzt, sahen sich die Bediener zuvor mit unzusammenhängenden Displays und komplexer AV-Hardware konfrontiert, die die Sichtbarkeit und Kontrolle einschränkten. Die Kommandowand basierte auf mehreren eigenständigen Displays ohne einheitliches Management. Die Bediener hatten keine einfache Möglichkeit, Inhalte zu verwalten, und der IT-Abteilung fehlte eine sichere, zentralisierte Übersicht.

Durch die Implementierung der Userful Infinity Platform ersetzte das Automobilunternehmen hardwareintensive Systeme durch eine softwaredefinierte AV-over-IP-Infrastruktur. Die Bediener erhielten die Möglichkeit, Echtzeit-Dashboards, Kamera-Feeds und Browser-Fenster auf eine gemeinsame Videowand zu ziehen und abzulegen. Mit Tablets, auf denen uControl von Userful läuft, können die Mitarbeiter der Produktionslinie nun Inhalte dynamisch verwalten und Probleme schnell beheben. Die IT-Abteilung behält über eine zentrale Verwaltungskonsole die volle Kontrolle.

Userful uClients sorgen dafür, dass die Datenanzeige ohne Unterbrechung weiterläuft. Das IT-Personal kann Systemabschaltungen, Aktualisierungen und Neustarts über die Userful-Benutzeroberfläche planen. Selbst im Falle eines unerwarteten Shutdowns kann die Failover-Konfigurationsfunktion von Userful dafür sorgen, dass die Systeme weiterlaufen und aktiv bleiben. Der Passport-Mechanismus in Userful verhindert außerdem Sitzungs-Timeouts und abgelaufene Logins, damit wichtige Informationen jederzeit verfügbar bleiben.

Durch diese Implementierung konnten die Gesamtbetriebskosten des Unternehmens gesenkt und die Effizienz der Betreiber erheblich verbessert werden. Die Skalierbarkeit der Lösung unterstützt auch die Erweiterung auf zusätzliche Anlagen weltweit. Mit Userful können Hersteller zentralisierte Kontrollräume einrichten, den Betrieb in Echtzeit überwachen und wichtige Leistungsindikatoren und Analysen aus ERP-, MES- und SCADA-Systemen integrieren. Die Infinity-Plattform bietet außerdem eine nahtlose Integration mit Visualisierungstools wie Power BI, Tableau und ServiceNow und unterstützt so die werksweite Datenintegration und intelligente Entscheidungsfindung.

Wie Sie Ihre Reise in die intelligente Fertigung beginnen

Der Weg zur intelligenten Fertigung verläuft in vier Stufen. Jede Stufe führt zu einer vollständig autonomen und intelligenten Fabrik.

Die erste Stufe ist die Datenerfassung. Die Hersteller konzentrieren sich darauf, Datenquellen über Maschinen, Produktionslinien und Lieferketten hinweg in ein einheitliches System zu integrieren. Die Integration wertvoller Informationen aus Altsystemen kann benutzerdefinierte Importe oder spezielle Verbindungen erfordern. Das Ziel ist es, sicherzustellen, dass alle relevanten Daten zentralisiert und für die Echtzeitüberwachung und -analyse zugänglich sind. 

In der zweiten Phase geht es darum, Verbindungen zwischen verschiedenen Datenquellen zu erkennen, um bessere Erkenntnisse zu gewinnen. Daten aus verschiedenen Abteilungen werden strukturiert und visualisiert, um Trends und Beziehungen aufzuzeigen. Die Leitung kann die Beziehung zwischen der Produktionseffizienz und den Wartungsplänen untersuchen und die Anlagendaten mit den Betriebskennzahlen abgleichen, um Erkenntnisse zu gewinnen. In dieser Phase werden Visualisierungstools und Dashboards eingeführt, damit die Daten leichter zu interpretieren und zu verarbeiten sind.

In der dritten Phase geht es um die Integration von KI und das Trainieren ihrer Entscheidungsfähigkeit. Sie konzentriert sich auf die Nutzung fortschrittlicher Analysen mit künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen. So können beispielsweise Modelle für maschinelles Lernen Produktionsengpässe vorhersagen, so dass die Teams ihre Arbeitsabläufe proaktiv anpassen und eine optimale Leistung aufrechterhalten können.

Die vierte und letzte Stufe ist das Vertrauen in KI und maschinelle Lernsysteme, um Entscheidungen zu treffen und die Produktion im Laufe der Zeit zu optimieren. An diesem Punkt werden die Systeme autonom. Maschinen können den Betrieb auf der Grundlage von Echtzeitanalysen von Datenströmen anpassen. So können beispielsweise Produktionslinien automatisch auf der Grundlage der prognostizierten Nachfrage skaliert werden, oder ein Bildverarbeitungssensor kann einen Defekt erkennen und einen Roboter anweisen, ihn sofort zu beheben. Das System lernt weiter und verfeinert seine Aktionen im Laufe der Zeit.

Schlussfolgerung: Eine auf Daten gebaute Zukunft

Industrie 4.0 ist nicht länger ein futuristisches Konzept, sondern der heutige Wettbewerbsstandard. Während sich die Fertigung weiterentwickelt, werden Daten zur wertvollsten Ressource für Innovation und Wachstum. Echtzeittransparenz, prädiktive Analysen, verbesserte Sicherheit und Skalierbarkeit sind für Hersteller, die sich auf diesen Wandel einlassen wollen, zum Greifen nah.

Userful unterstützt Hersteller bei der Umsetzung dieser Vision durch eine sichere, skalierbare und softwaredefinierte Plattform, die speziell für industrielle Umgebungen entwickelt wurde. Ganz gleich, ob Ihr Unternehmen IIoT und Smart Manufacturing erforscht, zentralisierte Kontrollräume implementieren möchte oder sich auf eine globale Skalierung vorbereitet, die Infinity-Plattform von Userful ist der Schlüssel zur Entfaltung Ihres vollen Industrie-4.0-Potenzials.