Es steht außer Frage, dass Industrie 4.0 digitale Transformation hat die Fertigungslandschaft erheblich verändert. Technologien wie künstliche Intelligenz (KI) und Automatisierung ermöglichen es Herstellern, operative Effizienz, Erreichen eine deutliche Steigerung der Produktivität (bis zu einer Steigerung von 15% auf 30%) und eine deutliche Reduzierung der Ausfallzeiten (eine Verringerung zwischen 30% und 50%).
Diese technologischen Innovationen haben auch zur zunehmenden Entstehung von Mikrofabriken geführt.
Mikrofabriken sind kleinere Fabriken, die modernste Werkzeuge und Lösungen nutzen, um sich einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen und gleichzeitig ein neues Maß an Flexibilität und Skalierbarkeit zu bieten, das größere, konventionelle Fabriken nur schwer erreichen können. Der Einsatz von KI, maschinellem Lernen, Big Data und anderen innovativen Technologien hat die Abfallvermeidung, Prozessoptimierung und Personalisierung deutlich vereinfacht.
Während traditionelle Fabriken noch immer viel zu bieten haben in Bezug auf Skaleneffekte und betriebliche EffizienzDie Modularität von Mikrofabriken rückt in den Fokus, da Hersteller dank KI und dem industriellen Internet der Dinge (IIoT) eine effizientere Produktion erreichen.
Aber können diese KI-betriebenen Mikrofabriken traditionelle Fabriken ersetzen? Sind Mikrofabriken nachhaltiger als konventionelle?
Was ist eine Mikrofabrik?
Erstens ist eine Mikrofabrik klein bis mittelgroß und technologisch fortschrittlich. Ihre Prozesse werden durch einen hohen Automatisierungsgrad und Konnektivität gesteuert. Im Vergleich zu herkömmlichen Fabriken verbrauchen Mikrofabriken dank neuerer, effizienterer Technologien weniger Strom und Personal und benötigen daher kaum bis gar keinen menschlichen Einsatz.
Der modulare Charakter von Mikrofabriken ermöglicht hohe Produktionsvolumina, da jede Mikrofabrik als eine "Zelle" einer umfangreicheren Produktionslinie und führen verschiedene Fertigungsaufgaben aus, die im Tandembetrieb zu schnelleren Produktionszeiten führen.
Verbesserte Betriebsabläufe und mehr Nachhaltigkeit mit Mikrofabriken
Erhöhte Kosteneffizienz
Angesichts des rasanten Wandels in modernen Fabriken investieren Hersteller massiv in neue innovative Werkzeuge und Technologielösungen, um den sich ändernden Anforderungen gerecht zu werden. Diese Investitionen können sich schnell summieren, wenn die Fabrik häufig modernisiert werden muss, was sich auf Produktionszeit, Produktkosten und mehr auswirkt.
In Mikrofabriken sind diese Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungsstraßen deutlich geringer, da nur bestimmte Zellen oder Komponenten ausgetauscht werden. Dies trägt dazu bei, die Kosten durch schnellere Updates und kürzere Ausfallzeiten unter Kontrolle zu halten.
Verbesserte Reparaturfähigkeit und Wartungsfreundlichkeit
Mikrofabriken sind modular und standardisiert In Bezug auf Hardware, Software und allgemeine Infrastruktur werden höchste Effizienz und Reparaturfreundlichkeit gewährleistet. Im Vergleich zu größeren modernen Fabriken mit hochentwickelter Technologie und maßgeschneiderten Hardwarekomponenten vereinfacht dies die Wartung der Fabrik.
Verbesserte Anpassbarkeit und Personalisierung
Mit dem Aufkommen von IIoT, KI und anderen fortschrittlichen Technologien haben Kunden heute die Wahl zwischen hochgradig personalisierten Produkten und Dienstleistungen. Dieser wachsende Bedarf an Individualisierung führt zu größeren Herausforderungen in der Fertigung, da Produkte an die sich ändernden Kundenwünsche angepasst werden müssen. Mikrofabriken können diesen Anforderungen dank ihrer agilen und automatisierten Systeme, die schnelle Anpassungen der Produktionsanforderungen ermöglichen, gerecht werden.
Erhöhte Nachhaltigkeit und reduzierter CO2-Fußabdruck
Mikrofabriken verbrauchen dank ihrer einfachen Implementierung und Bedienung weniger Strom und Ressourcen als konventionelle Fabriken. Jede Zelle der Produktionsinfrastruktur kann massenhaft repliziert und separat produziert werden, was zu geringerem Zeitaufwand, geringerem Energieverbrauch und geringeren Emissionen führt. Im Vergleich zum Austausch einer gesamten Produktionslinie lassen sich diese Zellen zudem leicht austauschen, was zu weniger Abfall und erhöhte Zirkularität.
Fallstudie: Mikrofabriken in der Automobilindustrie
Aufgrund ihrer erheblichen Vorteile gibt es weltweit zahlreiche Anwendungsfälle für Mikrofabriken. Ein Beispiel ist der britische Fahrzeughersteller Ankunft.
Arrival ist auf die Herstellung von Elektrofahrzeugen spezialisiert und produziert diese in dezentralen Mikrofabriken mit hochautomatisierten Prozessen. Diese Mikrofabriken nutzen fortschrittliche Roboter und Software, die es der Produktionslinie ermöglichen, sich schnell und ohne menschliches Eingreifen an Veränderungen anzupassen. Die Mikrofabrik verwendet zudem leichtere und stabilere Verbundkomponenten, wodurch Materialabfall und Kosten reduziert werden.
Die Mikrofabrikzellen von Arrival nutzen zudem modulare Hardware, um die Montage zu vereinfachen, die Kompatibilität zu verbessern und bei Bedarf austauschbar zu sein. Dadurch kann Arrival die Kundenanforderungen besser erfüllen und gleichzeitig den Abfall reduzieren.
Unter Berücksichtigung all dieser Faktoren hat Arrival dank seines Mikrofabrik-Aufbaus seine Leistung und Flexibilität bei wesentlich geringeren Umwelt- und Finanzkosten maximiert.
Digitale Transformation und die Fabriken der Zukunft
Richtig umgesetzt kann die digitale Transformation signifikante Ergebnisse liefern. Viele Hersteller stehen jedoch vor der Herausforderung, nicht zu wissen, ob sie im für ihre Branche richtigen Tempo vorankommen, und die fehlende Transparenz über Bereiche mit Verbesserungsbedarf. Dies verhindert letztlich, dass sie sich bei ihrer digitalen Transformation in Industrie 4.0 auf dem richtigen Weg befinden.
Nur mit den richtigen Benchmarking-Tools und -Frameworks können Hersteller die Informationen und Analysen gewinnen, die sie bei ihrer Transformation voranbringen. Die Smart Industry Readiness Index (SIRI) Der Smart Industry Readiness Index ermöglicht es Herstellern – unabhängig von Größe und Branche –, ihren digitalen Reifegrad durch umfassende Analysen zu ermitteln. Der Index bietet zudem Orientierung und Unterstützung durch generierte Transformations-Roadmaps. So finden Hersteller einen klareren Weg zur Einführung von Industrie 4.0 und können ihre Ziele hinsichtlich der betrieblichen Effizienz erreichen.
Erfahren Sie mehr über den Smart Industry Readiness Index Hier oder kontaktieren Sie uns unter contact@incit.org um ein Gespräch zu beginnen.
