Wie geht es weiter mit Industrie 4.0 und fortschrittlicher Fertigung? Was sind die Fertigungstrends der Zukunft? Dieser Artikel befasst sich mit den wichtigsten Trends, zu denen der Einsatz kleinerer und leistungsfähigerer Roboter und andere Bereiche gehören.
1. Additive Fertigung
Fortschritte in der additiven Fertigung können Unternehmen dabei helfen, die Energiekosten zu senken, den Abfall zu begrenzen und die Produktion zu steigern. Außerdem werden diese Technologien immer erschwinglicher, nach Angaben von California Manufacturing Manufacturing Technology Consulting (CMTC), das MEP Center in Kalifornien.
Hersteller profitieren von einer schnelleren, kostengünstigeren Produktion durch den 3D-Druck. Er ermöglicht das Rapid Prototyping, eine äußerst kosteneffiziente Methode für Produktdesigner, um ihre Produkte zu testen und Fehler zu beheben. Darüber hinaus können Hersteller Artikel auf Anfrage produzieren, anstatt sie herstellen und lagern zu müssen.
Der teure und zeitaufwändige Prozess der Werkzeugherstellung für Hersteller wird durch den 3D-Druck bereits verändert. In der Vergangenheit dauerte die Herstellung von Formen, Vorrichtungen und Halterungen, die in der Massenproduktion von schweren Maschinen verwendet werden, Monate, war sehr teuer und erforderte in der Regel die Inanspruchnahme von Werkzeugbauunternehmen mit Sitz in Übersee. Der 3D-Druck ermöglicht die kostengünstige Herstellung von Werkzeugen vor Ort innerhalb weniger Tage und wurde bereits von der Automobil- und Luftfahrtindustrie angenommen.
2. Kollaborative Roboter
Zu den fortschrittlicheren industriellen Trends, die für 2019 vorhergesagt werden, gehört der verstärkte Einsatz von Robotern. Hier werden die Roboter immer raffinierter, die Maschinen werden kleiner, intelligenter und enger mit den menschlichen Aufgaben verbunden. Der Einsatz von Robotern wird in allen fortgeschrittenen Volkswirtschaften zunehmen. Dies wird sich auf die Beschäftigung auswirken. Laut einer RezensionEs wird erwartet, dass Roboter in den nächsten 10 Jahren 15 Millionen neue Arbeitsplätze in den USA schaffen werden, als direkte Folge von Automatisierung und künstlicher Intelligenz. Allerdings könnten auch 25 Millionen Arbeitsplätze verloren gehen.
Die Robotics Industries Association (RIA) definiert kollaborative RoboterDie Cobots sind Roboter, die speziell dafür entwickelt wurden, in einem definierten Arbeitsbereich Seite an Seite mit Menschen zu arbeiten. Zusammen mit der additiven Fertigung kann die Cobot-Technologie ein mächtiger Verbündeter für Hersteller sein, die versuchen, mit umfangreicheren Betrieben zu konkurrieren. Die RIA prognostiziert, dass der Umsatz mit Cobots bis 2026 $34 Milliarden erreichen wird, da immer mehr Hersteller diese Technologie nutzen.
In Erwartung dieser wachsenden Nachfrage haben die Forscher des NIST Robotik-Testanlage führen fortlaufend Forschungsarbeiten zur Robotik durch. Dazu gehören die Einführung von Sicherheitsstandards und die Untersuchung der Feinheiten der menschlichen Zusammenarbeit mit Robotern. Die NIST-Wissenschaftler dokumentieren sowohl das Sicherheits- als auch das Produktivitätspotenzial von Cobots für Fertigungsaufgaben wie Montage, Maschinenbedienung, Qualitätsprüfungen und mehr.
3. Intelligente Fertigung
Mit maschinellem Lernen und Analysen, die jetzt über CNC-Maschinen leichter verfügbar sind, können Hersteller die intelligente Fertigung nutzen, um Produktivität und Effizienz zu verbessern. Unter ein aktueller Artikel des MEP National Network zu diesem Themawird "intelligente Fertigung" definiert als: "Die Praxis, Informationen über Fertigungsprozesse zur Verfügung zu stellen, wann und wo sie benötigt werden, in der Form, in der sie benötigt werden, so dass intelligente Entscheidungen über den Verlauf kritischer Geschäftsvorgänge getroffen werden können."
Technologie allein wird ein Unternehmen nicht wachsen lassen. Der Artikel schlägt vor, dass die Hersteller langfristige und kurzfristige Ziele für das Unternehmenswachstum festlegen, Margen zur Messung dieses Wachstums bestimmen und erst dann entscheiden, welche Art von Maschinen und Technologie sie benötigen, um diese Ziele zu erreichen.
4. Cybersecurity
Wir werden mit Sicherheit mehr davon sehen, da Unternehmen zunehmend die Vorteile nutzen, die intelligente Fabriken, Industrieroboter und die vielen anderen Komponenten, die IIoT-fähige Umgebungen und das Zeitalter der Industrie 4.0 bieten, mit sich bringen. Unternehmen müssen Risiken mehr denn je abmildern. Sie werden einen integrierten Sicherheitsansatz benötigen, der mit einem Cybersecurity-Rahmenwerk beginnt.
Jede sichere intelligente Umgebung sollte über eine solide Grundlage verfügen, die Intrusion Detection und Prevention der nächsten Generation, Application Whitelisting, Integritätsüberwachung, virtuelles Patching, fortschrittliche Sandboxing-Analyse, maschinelles Lernen, Verhaltensanalyse, Anti-Malware, Risikoerkennung, Schwachstellenbewertung, Firewall der nächsten Generation, Anti-Spear-Phishing, Spam-Schutz und Technologien zum Schutz vor Datenverlusten nutzt. Der Einsatz einer risikomindernden Architektur und das Verlassen auf vertrauenswürdige Partner, um über die neuesten Entwicklungen im Bereich der Cybersicherheit (Bedrohungen und mögliche Abhilfemaßnahmen) auf dem Laufenden zu bleiben, sind ebenfalls ein Muss, um alle verbundenen Geräte und Umgebungen an allen Fronten zu schützen.
5. Entwicklung der Arbeitskräfte
Der technologische Fortschritt bietet zahlreiche Möglichkeiten für die Zukunft der Arbeitskräfteentwicklung. Schon jetzt steigen Mitarbeiter, die früher repetitive Montage- oder Inspektionsaufgaben erledigten, in höhere Positionen auf, die Problemlösungskompetenz erfordern.
In der Zwischenzeit brauchen die Hersteller immer noch eine große Anzahl von Fachkräften, um offene Stellen zu besetzen. Laut einer aktuelle Studie von Deloitte und The Manufacturing InstituteIn den nächsten drei Jahren könnte es dreimal so schwierig sein, qualifizierte Stellen in der Produktion, im digitalen Bereich und im operativen Management zu besetzen. Zwischen 2018 und 2028 werden 2,4 Millionen Stellen im verarbeitenden Gewerbe unbesetzt bleiben.
Fertigungsingenieure, die auch als Betriebsingenieure oder Prozessingenieure bezeichnet werden, werden 2019 sehr gefragt sein, um Kosten-Nutzen-Analysen durchzuführen, Produktionsprobleme zu lösen und CAD-Software zu bedienen, um Produkte und Systeme zu entwerfen und herzustellen. Ingenieure des digitalen Zwillingsdie Kommunikationsnetzwerke zwischen der physischen und der digitalen Welt in der gesamten Wertschöpfungskette der Fertigung verwalten, werden laut der Studie von Deloitte und The Manufacturing Institute ebenfalls sehr gefragt sein.
Die Zukunft sieht rosig aus
2019 verspricht ein interessantes Jahr in der Fertigung zu werden, aber alle oben genannten Themen sind nur Facetten der größeren Dynamik, die die Fertigung in den kommenden Jahrzehnten prägen wird. Tatsache ist, dass wir uns mitten in einer industriellen Revolution befinden, die die Art und Weise verändert, wie Produkte entworfen, hergestellt, verwendet und gewartet werden. Die Auswirkungen sind vor allem für kleinere Hersteller spannend, da die Zutaten für eine höhere Produktivität und Rentabilität noch nie so leicht zugänglich waren. Wenn Ihr Unternehmen bereit ist, die Chance zu ergreifen, ist die Zukunft jetzt.