10. Juni 2021
Autor: Jonas Blöhbaum
Tags: Zusammenfassung

Die Fabriken der Zukunft: Smart Factories als Sprungbrett der Industrie 4.0

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Smart Factories sind in der Lage, sich ohne menschliche Unterstützung selbst zu organisieren. Welche Potenziale sie bieten, was für eine Smart Factory benötigt wird und welche Schwachstellen es gibt, erfahren Sie hier.

 

Was ist eine Smart Factory?

 

In einer Smart Factory wird durch intelligente Vernetzung eine Umgebung geschaffen, die sich ohne menschliche Hilfe selbst organisiert. Sämtlich Fertigungsmaschinen sind mit Systemen verbunden, die die Logistik steuern und den Produktionsprozess automatisieren. Grundlage dieses Zusammenspiels sind cyber-physische Systeme (CPS), deren Aufgabe es ist, eine Verbindung zwischen digitalen und physischen Komponenten vorzunehmen.

Durch die Nutzung großer Datenmengen (Big Data) ist es möglich, anhand von Zusammenhängen und Korrelationen Optimierungen vorzunehmen, die für den Menschen nicht zu erkennen sind. IT-Systeme und -Methoden ermöglichen Analysen von Big Data und unterstützen so den Menschen bei der Entwicklung des Produktionsprozesses. Diese entscheidungsunterstützenden Systeme werden Assistenzsysteme genannt. Künstliche Intelligenz in der Fertigung ist eine Erfolgsgeschichte des Kompetenzzentrums Darmstadt, in der durch große Datenmengen eine Optimierung des Herstellungsprozesses vorgenommen wurde.

 

Augmented Reality: Wearables als smarte Assistenzsysteme

 

Als Augmented Reality bezeichnet man eine durch IT erweiterte Wahrnehmung der Umgebung. Mit Hilfe von Smart Glasses werden beispielsweise anhand einer Brille zusätzliche Informationen zu Bauteilen, Werksanlagen oder Ähnlichem angezeigt. So werden bei Reparaturen oder Instandhaltungsprozessen alle relevanten Informationen direkt dort zusammengefasst, wo sie benötigt werden und müssen nicht extern nachgeschlagen werden.

Vor allem in der Logistik hat Augmented Reality ein hohes Potenzial, da hier viele Informationen in kurzer Zeit verarbeitet werden müssen. Nicht nur Smart Glasses, auch Smart Watches oder andere Mobile Devices sorgen dafür, dass die Mitarbeiter effizienter arbeiten können, indem sie beide Hände frei haben, weniger Fehler machen und die Bearbeitungszeit verkürzt wird. Ein Anwendungsbeispiel, wie mit Hilfe eines Assistenzsystems die Intralogistik eines mittelständischen Anlagebauers digitalisiert wurde, finden Sie hier in unseren Erfolgsgeschichten.

Augmented Reality ist eine der Schnittstellen zwischen einer sich komplett selbst verwaltenden Smart Factory und der Arbeitskraft des Menschen. Da nicht alle Prozesse komplett ohne menschliche Unterstützung durchgeführt werden können, wird mit Hilfe von smarten Assistenzsystemen gewährleistet, dass die Mitarbeiter bestmöglich bei ihrer Arbeit unterstützt werden.

 

Automation durch Roboter

 

Neben Augmented Reality, Wearables oder automatischen Produktionsprozessen spielt die Robotertechnik ebenfalls eine wichtige Rolle im Rahmen der Smart Factory. Durch Robotertechnik können klassische Werkzeuge ersetzt werden, die Aufgaben wie beispielsweise Fräsen übernehmen. In Kombination mit künstlicher Intelligenz wird so die Fehleranfälligkeit reduziert und die Arbeitsgeschwindigkeit im Produktionsprozess erhöht.

Eine Problematik von Robotern ist, dass sie zwar genauer und schneller als Menschen, aber nicht so flexibel sind. Sie können nur so weit arbeiten, wie ihre Programmierung es erlaubt. Daher ist es zwingend notwendig, gut ausgebildete Fachkräfte zu haben, um die Arbeit mit Robotern möglichst fehlerfrei gestalten zu können. Außerdem sollte Robotertechnik per CPS gut in den Automatisierungsprozess implementiert sein, dass keine Diskrepanzen zwischen IT-System und physischer Maschine entstehen.

 

Cyber-Kriminalität: Wie lassen sich Smart Factories schützen?

 

Mit der Digitalisierung des Produktionsprozesses steigt auch die Gefahr von Cyber-Kriminalität. Um die intelligente Produktion zu schützen, ist es wichtig, die vernetzten Systeme vor externen Cyber-Angriffen zu schützen. Sowohl Facharbeiter, die Teil des Produktionsprozesses sind, als auch Führungskräfte benötigen ein gewisses Know-how, um die Sicherheit einer Smart Factory gewährleisten zu können.

Während große Unternehmen ganze IT-Abteilungen zum Schutz vor Cyber-Kriminellen in ihrem Unternehmen implementiert haben, wird IT-Sicherheit in kleinen und mittelständischen Unternehmen häufig unterschätzt. Häufig zu beobachtende Schwachstellen sind:

  • Aktualität der Sicherheitskonzepte
  • Sicherheit von mobilen Endgeräten
  • Ein-Faktor-Authentifizierung (z.B. Schutz nur durch ein Passwort

Wie Sie Ihr Unternehmen vor Cyber-Kriminalität schützen und eine ausreichende IT-Sicherheit implementieren können, erfahren Sie hier.

 

Smart Factories bieten enormes Potenzial, da sie effiziente, präzise und fehlerfreie Arbeit verrichten können. Die Schwierigkeit bei einer Smart Factory liegt in der Implementierung dieser in den Produktionsprozess. Nur wenn es gelingt, alle physischen Werksanlagen mit IT-Systemen zur Steuerung der Logistik zu koppeln, ist eine Automatisierung möglich. Falls nicht alle Prozesse einer Smart Factory automatisiert werden können, helfen Smart Devices, zum Beispiel anhand von Augmented Reality, die Mitarbeiter bestmöglich in ihrem Workflow zu unterstützen.

Neben vielen Vorteilen offenbaren sich aber auch einige Schwachstellen, die im Rahmen der Digitalisierung zu einer Smart Factory einhergehen. Zum einen werden immer gut ausgebildete Fachkräfte benötigt, die die Prozesse der Smart Factory Instand halten oder reparieren können, zum anderen muss mit steigendem Digitalisierungsgrad ein höherer Standard an die IT-Sicherheit gelten. Nur so kann gewährleistet werden, dass es zu keinen Ausfällen aufgrund von Cyberkriminalität kommt.

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