Automatisierungstechnologien haben die Verarbeitung von Rohstoffen vorhersehbarer gemacht. Dennoch bestehen weiterhin Herausforderungen wie knappe Ressourcen, steigende Energiekosten, Personalmangel und immer strengere gesetzliche Vorschriften. Die Digitalisierung eröffnet neue Möglichkeiten, diese Herausforderungen zu meistern und Produktivität und Zuverlässigkeit zu steigern. In modernen Anlagen wird mit Smart Manufacturing die Transparenz erhöht, es werden Abläufe optimiert und die Kosten reduziert. Als Unternehmen mit langjähriger Erfahrung in der Prozessautomatisierung ist Endress+Hauser der zuverlässige Partner für die Verbesserung von Prozessen und die Nutzung der Chancen, die die Digitalisierung bietet.
Derzeit investieren Industrieunternehmen: Das Marktforschungs- und Beratungsunternehmen InsightAce Analytic schätzt das Marktvolumen für Smart Manufacturing auf 106,75 Mrd. US-Dollar (im Jahr 2023) und prognostiziert für die kommenden Jahre eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 16,3 %.
Produktivitätssteigerung durch Smart Manufacturing
Smart Manufacturing ist in der Fertigungsautomatisierung ein Begriff. Aber was versteht man unter Smart Manufacturing in der Prozessautomatisierung? Industrielle Prozesse sind nach wie vor chemischer, mechanischer und physikalischer Natur. Die gleichen Grundsätze gelten jedoch auch für die Fertigungsautomatisierung und Prozessautomatisierung. Was beide Welten intelligent macht, ist die Intelligenz der jeweiligen Umgebung. Eine Anlage, in der die digitale Kommunikation bis auf die Feldebene reicht, ermöglicht es Ihren Mitarbeitern, Einblicke zu gewinnen, die Dokumentation zu optimieren und datengestützte Entscheidungen zu treffen. In einer digital vernetzten Anlage mit interoperablen Systemen ist es einfacher, die Produktivität zu steigern, sich an wechselnde Anforderungen anzupassen, Standards zu erfüllen und das gesamte Unternehmen skalierbar zu machen.
Zu den Prinzipien von Smart Manufacturing in der Prozessindustrie gehört die Gewinnung von Datenerkenntnissen aus dem Industrial Internet of Things (IIoT) über vernetzte Sensoren, die Implementierung von Fernüberwachung und interoperablen Geräten, die Visualisierung von Anlagen durch digitale Zwillinge und der Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) für mehr Zuverlässigkeit und vorausschauende Anwendungen. Nach der Einrichtung einer vernetzten Anlage als erster Schritt stellt der Einsatz prädiktiver Technologien, beispielsweise von Anwendungen für die vorausschauende Wartung, die nächste Stufe der digitalen Reife dar. Dies macht die Anlage zuverlässiger und das Unternehmen skalierbarer. Das Endziel ist jedoch die Entwicklung einer anpassungsfähigen Anlage. Die Reaktion auf sich ändernde Trends mithilfe von Datenanalysen und flexiblen Steuerungsverfahren sichert die zukünftige Geschäftstätigkeit.
Verbesserung der betrieblichen Effizienz
Wie können Prinzipien von Smart Manufacturing einen Prozess effizienter gestalten? Es stehen fünf Möglichkeiten zur Verfügung, die Effizienz einer Anlage mit Prinzipien von Smart Manufacturing zu steigern:
- Echtzeit-Tracking stellt Daten zur Verfügung, die die Entscheidungsfindung erleichtern.
- Digitale Überwachung hilft, menschliche Fehler zu vermeiden und Gefahren zu minimieren.
- Digitale Dokumentation spart Arbeitszeit.
- Fernüberwachung ermöglicht schnelle Reaktionen.
- Die Datenanalyse liefert die Grundlage für die Skalierung des Unternehmens.
Ethernet-basierte Kommunikation
Was ist für die Anwendung von Smart-Manufacturing-Grundsätzen erforderlich? Es muss eine Digitalisierungsvision auf Basis einer Ethernet-Kommunikation entwickelt werden und es muss für schnelle und nahtlose Abläufe gesorgt werden. EtherNet/IP, PROFINET und Modbus TCP sind auf der Steuerungsebene weit verbreitet, doch in vielen Anlagen werden in der Fertigung nach wie vor analoge Signale oder Feldbusse verwendet. Allerdings durchlaufen Ethernet-Technologien im Feld derzeit eine spannende Entwicklung. Es ist jetzt möglich, die Verbindung zwischen Feld- und Steuerungsebene zu verbessern und Ethernet direkt in den Feldbereich zu integrieren. Dies ist eine hervorragende Möglichkeit, um die Prinzipien von Smart Manufacturing zu erschließen, die zu einem einfachen Datenzugriff, schnellen und vernetzten Netzwerken führen und die Tür für IIoT-Fähigkeiten öffnen.
IIoT und KI
Um intelligente und vernetzte Anlagen zu schaffen, in denen man problemlos auf Daten zugreifen, Prognosen erstellen, Entscheidungen treffen und die Produktion steigern kann, sind IoT-Sensoren erforderlich, die zuverlässige Daten aus der Ferne zugänglich machen. Es ist inzwischen möglich, Feldgeräte nachzurüsten und in IoT-Sensoren umzuwandeln. Endress+Hauser bietet eine Vielzahl von Edge-Computing-Lösungen an, die die physische und die digitale Welt miteinander verbinden. Die nächste Stufe von Smart Manufacturing ist der Einsatz künstlicher Intelligenz (KI), mit der automatisierte Prozesse letztendlich auf ein höheres Autonomieniveau gebracht werden können.
Mit Industrial Ethernet die Weichen für Smart Manufacturing stellen
Endress+Hauser unterstützt seine Kunden auf dem Weg zur Digitalisierung. Industrial Ethernet ist die Antwort auf die sich wandelnden Anforderungen der Prozessindustrie. Die Ethernet-basierte Kommunikation ebnet den Weg für eine intelligente Fertigung und eine datengesteuerte Entwicklung.
