Dank Retrofit mit alten Maschinen in die neue Welt der Industrie 4.0

[Blogtitel] Dank Retrofit mit alten Maschinen in die neue Welt der Industrie 4.0 [Beschreibung] Gerade für kleine und mittlere produzierende Unternehmen stellt Industrie 4.0 in Bezug auf Investitionen und notwendigem Wissen eine große Hürde dar. Retrofit kann helfen, den Maschinenpark fit für die Zukunft zu machen. [Bildquelle iStock-953294588 [Bildbeschreibung] Das Bild zeigt eine Drehmaschine mit Werkzeug und Werkstück bei der spanenden Bearbeitung
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Gerade für kleine und mittlere produzierende Unternehmen stellt Industrie 4.0 in Bezug auf Investitionen und notwendigem Wissen eine große Hürde dar. Retrofit kann helfen, den Maschinenpark fit für die Zukunft zu machen.

Industrie 4.0 global auf dem Vormarsch

Vor vielen Jahren ist sie gestartet, die vierte industrielle Revolution. Das Internet zieht in die Produktion ein, reale und virtuelle Welt verschmelzen im industriellen Internet der Dinge zunehmend. Die Marke Industrie 4.0, mit Ihrem Ursprung in Deutschland, hat es über die Landesgrenzen hinweg zu globaler Anerkennung geschafft. Wirft man einen Blick in die Zeit der späten 1980er bzw. frühen 1990er Jahre, dann stellt man fest, wie lange es doch dauert, bis Ideen und Konzepte umgesetzt sind. Drei Dekaden sind vergangen, bis C-Technologien wie CAD und CAM durchgängig vernetzt, Prozesse fortgeschritten digitalisiert, Anwendungen und Daten integriert sind.

Herausforderung für den Mittelstand

Gerade für die kleinen und mittleren produzierenden Unternehmen stellt Industrie 4.0 eine Herausforderung dar. Auf der einen Seite bedeutet das ein erhöhtes Investment in neue Technologien und Maschinen. Auf der anderen Seite erfordert es den Aufbau neuer Kompetenzen. Rein technologische Kompetenzen sind bestens vorhanden. Vielmehr geht es aber um die neuen notwendigen IT-Kompetenzen rund im IIoT, Künstliche Intelligenz und den Digitalen Zwilling. Ein Investment in den Maschinenpark stellt unter Umständen eine große Hürde dar. Oftmals sind Maschinen älteren Herstellungsdatums im Einsatz, die aber noch einwandfrei Ihren Dienst tun und zuverlässig qualitativ hochwertige Produkte fertigen.

Daten steuern die Produktion

Mit Industrie 4.0 zieht aber nicht nur das Internet in die Produktion ein. Wertschöpfungsketten verwandeln sich in Wertschöpfungsnetzwerke und Daten spielen die zentrale Rolle zur Steuerung und Optimierung der Produktion. Mit Blick auf ältere Maschinen stößt man dann aber an entsprechende Grenzen, da diese nicht in der Lage sind, entsprechende Zustandsdaten zu liefern. An dieser Stelle muss auf jeden Fall kritisch analysiert werden, ob ein Aufrüsten einer Neuanschaffung vorzuziehen ist.

Vernetzte Dinge

Mit der vierten industriellen Revolution und dem Einzug des Internets in die Produktion vernetzen sich physische Komponenten wie Maschinen, Roboter und Transportsysteme zu einem industriellen Internet der Dinge (IIoT). Erst mit der vollständigen und durchgängigen Vernetzung ist man in der Lage, die Produktion flexibel zu gestalten, dezentral und autonom zu steuern.

Retrofit als wichtiger Integrationsbaustein

Investitionen in eine neue Werkzeugmaschine bewegen sich in der Regel in einem sechsstelligen Bereich. Eine Neuanschaffung kann unter Umständen aber umgangen werden. Das Zauberwort an dieser Stelle heißt Retrofit.  Alte Maschinen werden mit moderner Sensorik und Kommunikation ausgestattet. So sind diese dann in der Lage, entsprechende Zustandsdaten zu liefern, beispielsweise Temperatur, Druck oder Stromverbrauch.

Ausblick Künstliche Intelligenz

Aber selbst wenn alte Maschinen nun in der Lage sind, Ihre Zustandsdaten bereitzustellen, dann kann das immer nur der erste Schritt und Mittel zum Zweck sein. Die eigentliche Herausforderung beginnt dann mit dem Sammeln, Speichern und Analysieren der Daten. Aus dem Verhalten der Maschinen aus der Vergangenheit lassen sich so neue Erkenntnisse für die Zukunft ableiten. Produktionsprozesse können so entsprechend optimiert werden. Ein Beispiel dafür ist die vorausschauende Wartung, um ungeplante Maschinenstillstände zu vermeiden. Somit wird die Produktivität (OEE) erhöht und trägt damit u.a. zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit bei.

5G und die Cloud

Der Weg der Daten in der klassischen Automatisierungspyramide ist in der Regel lang. Bis diese von der Feldebene u.a. „oben“ beim ERP-System angekommen sind, sind einige Schnittstellen und Systeme wie beispielsweise Maschinen-Steuerung und MES-System zu passieren. Smarte Sensoren umgehen die Pyramide. Zustandsdaten können über WLAN und IO-Link beispielsweise direkt in die Cloud transportiert werden. Eine Schlüsselkomponente kommt dabei dem neuen Mobilfunkstandard 5G zu. Dieser erlaubt es, große Datenmengen mit einer großen Bandbreite zu transportieren bei Gleichzeitiger minimaler Latenzzeit. Zukünftig werden aber die Daten nicht komplett in die Cloud transferiert. Mit Edge Computing werden diese direkt am Ort des Geschehens verarbeitet und mittels Algorithmen intelligente Entscheidungen getroffen.

Potenziale nutzen

Kleine und mittlere Unternehmen können unterschiedliche Wege beschreiten. Entweder investieren sie in Maschinen der neuesten Generation oder rüsten mittels Retrofit bestehende Maschinen auf smarte Art und Weise auf. Auf Fall müssen sie in die Zukunft investieren und sich intensiv mit neuen Technologien beschäftigen. Diese bieten den Unternehmen viele Chancen und neue Perspektiven. Nur so wird es möglich sein, auch zukünftig weiterhin wettbewerbsfähig am Markt in Deutschland zu produzieren.

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//Analyst//Blogger//Keynote Speaker// zu den Fokusthemen #Industrie40, #IoT und #Digitalisierung. Herzlich willkommen auf meinem Ingenieurversteher-Blog. Hier schreibt ein echter, aber nicht ein typischer Ingenieur. Nach einer soliden Ausbildung bei Siemens zum Feinmechaniker habe ich das Abitur nachgeholt und Maschinenbau studiert. Der Schwerpunkt Informatik im Hauptstudium war wohl der ausschlaggebende Grund, dass es mich in die Software-Industrie gezogen hat wo ich heute noch immer aktiv unterwegs bin. Für die Funktionen Vertrieb, Marketing und Produktmanagement habe ich mich meine Leidenschaft entdeckt – sicherlich nicht immer typisch für einen Ingenieur. Im Rahmen meiner Diplomarbeit haben mich Themen wie „Computer Integrated Manufacturing (CIM)“ beschäftigt. Viele Aspekte sind davon heute umgesetzt. Mit der Digitalisierung unserer Gesellschaft allgemein sowie dem Einzug des Internets in die Produktion stehen wir vor großen Herausforderungen, die uns langfristig intensiv beschäftigen werden. Der klassische Ingenieur wird nun mit völlig neuen Themengebieten konfrontiert. Das war u.a. die Motivation für diesen Blog, die Themenbereiche Industrie 4.0 und Digitalisierung aufzugreifen und regelmäßig darüber zu schreiben – leicht verständlich und nicht technisch tief. Gerade aus diesem Zusammenhang hat sich die Marke „Ingenieurversteher“ entwickelt. Ingenieure sind in der Regel Künstler mit einem sehr tiefen technischen Verständnis. Oft sind sie allerdings nicht in der Lage, technisch komplexe Zusammenhänge leicht verständlich einer Zielgruppe zu vermitteln, die nicht über dieses tiefe technische Wissen verfügt. Um Ideen und Innovationen zu vermarkten, müssen diese in eine leicht verständliche Sprache übersetzt werden. Mit einer Vorliebe für analytisches und strukturiertes Recherchieren , der Leidenschaft für das Schreiben und der Freude am Präsentieren ist die Idee vom „Ingenieurversteher“ entstanden.