Technologietrends in der Fertigung 2024

Als das Toyota-Prinzip erstmals eingeführt wurde, bestand ein Hauptziel darin, die Produktion durch eine verbesserte Kommunikation zu unterstützen. Die Andon-Leuchte beispielsweise revolutionierte den Informationsaustausch zwischen Mitarbeitern auf verschiedenen Ebenen, indem sie farbige Lichter blinken ließ, um die Unterstützung durch Fachabteilungen zu signalisieren.

Dieses System war wunderbar einfach, leicht zu implementieren und veränderte die Unternehmenskultur: Statt Probleme zu verbergen, wurden sie offengelegt, um die Leistungsfähigkeit des Werks insgesamt zu sichern. Auf diese Weise verlagerte sich der Schwerpunkt von individuellen Fehlern hin zur teamorientierten Problemlösung.

Die Technologietrends in der Fertigung für das Jahr 2024 offenbaren eine ähnliche Revolution, da Industrie-4.0-Tools zunehmend an Bedeutung gewinnen, um den Herausforderungen der heutigen Industrielandschaft zu begegnen. Hier diskutieren wir einige der bedeutendsten Trends und wie sie die Zukunft der Fertigung neu gestalten.

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Akzeptanz vernetzter Mitarbeiter verzeichnet rasanten Anstieg

Lösungen für vernetzte Mitarbeiter entwickeln sich rasant zu einem zentralen Lösungsansatz zur Bewältigung vielfältiger Herausforderungen in der Fertigung. Laut LNS Research hat sich die Zahl der Unternehmen, die keine Pläne zur Einführung von Lösungen für vernetzte Mitarbeiter haben, seit 2020 halbiert und macht nun nur noch 16 % der Hersteller aus.

Ebenso aussagekräftig ist, dass bereits 43 % der von LNS Research als Vorreiter der zukünftigen industriellen Arbeit (FOIW) bezeichneten Unternehmen digitale Tools zur Vernetzung ihrer Mitarbeiter einsetzen, verglichen mit nur 20 % der FOIW-Nachzügler.

Lösungen für vernetzte Mitarbeiter sind entscheidend, um dem anhaltenden Fachkräftemangel entgegenzuwirken, und bieten Bedienern:

• Echtzeit-Zugriff auf Informationen, Checklisten für Arbeitsabläufe und Leitfäden zur Fehlerbehebung, um die Schulung zu beschleunigen
• Fernunterstützung durch Engineering oder Management, um Engpässe und Ausfallzeiten zu reduzieren
• Maschinenwarnungen, die durch IoT-Sensoren (Internet of Things) und Live-Produktionsdaten gesteuert werden, um Mängel und Anlagenprobleme zu minimieren
• Die Möglichkeit, in der Fertigung beobachtete Probleme zu protokollieren, um diese mit weniger Ressourcen schneller zu beheben

KI und Analytics starten durch

Künstliche Intelligenz (KI) in der Fertigung steht in den kommenden Jahren vor einem massiven Wachstum. Laut Market Research Future belief sich der Markt für KI in der Fertigung auf gerade einmal 2,45 Milliarden US-Dollar. Bis 2030 wird ein Volumen von über 53 Milliarden US-Dollar erwartet.

Predictive Maintenance (vorausschauende Wartung) ist einer der wichtigsten Anwendungsbereiche für KI in der Fertigung. Durch den Einsatz von KI in Kombination mit IoT-Sensoren können Unternehmen eine höhere Produktivität, Qualität und Sicherheit erreichen durch:

• Tiefgehende Analysen von Daten zur Anlagenleistung und zu normalen Betriebsbedingungen, um Anomalien zu identifizieren, die einem Maschinenausfall vorausgehen
• Detaillierte Einblicke in den optimalen Wartungszeitpunkt und spezifische Anforderungen
• Verwertbare Daten für die Planung von Wartungsaktivitäten zur Minimierung von Ausfallzeiten und Kosten im Vergleich zu geplanter oder reaktiver Wartung
• Die Fähigkeit, Ausfälle zu verhindern, die Lebensdauer von Anlagen zu verlängern und den Austausch strategisch zu planen

KI bietet darüber hinaus eine Reihe weiterer Anwendungsbereiche in der Fertigung – von der Optimierung von Lieferketten über das Energiemanagement und die Prozessoptimierung bis hin zur Qualitätskontrolle und vielem mehr. IoT-Sensoren in Kombination mit KI können beispielsweise Mängel erkennen und dabei helfen festzustellen, ob Produkte die Anforderungen erfüllen oder ob der Hersteller die Fertigungslinie anhalten muss.

Additive Fertigung wird zu einer disruptiven Kraft

Die additive Fertigung oder der 3D-Druck ist eine weitere schnell wachsende disruptive Kraft in der Fertigung, da diese aufstrebende Technologie kostengünstiger und somit zugänglicher wird. Prognosen von Precedence Research zufolge wird die additive Fertigung in den kommenden Jahren jährlich um 20 % wachsen, wobei die Automobilfertigung mit 20 % den größten Marktanteil ausmacht.

Während anfangs Kunststoffe die 3D-Druck-Szene dominierten, wurde das neue Marktwachstum durch die additive Fertigung mit Metallwerkstoffen angekurbelt. Bis 2030 predigt prognostiziert Statista, dass Unternehmen in der Lage sein werden, den 3D-Druck über das Prototyping hinaus für die Massenproduktion zu nutzen, wodurch Schweiß- und Schneidemaschinen überflüssig werden.

Weitere Vorteile umfassen die Möglichkeit:

• Schnelle Erstellung hochgradig maßgeschneiderter Produkte mit komplexen Designs, einschließlich kundenspezifischer Werkzeuge und Vorrichtungen
• Reduzierung von Abfall im Vergleich zu Fertigungsverfahren, bei denen überschüssiges Material weggeschnitten wird
• Produktion von Teilen bei Bedarf zur Senkung der Bestände und Förderung agilerer Fertigungsprozesse
• Herstellung leichter, aber stabiler Komponenten, die die Kraftstoffeffizienz und Leistung verbessern, was ideal für Luft- und Raumfahrt- sowie Automobilprodukte ist

Remote-Audits werden zum neuen Standard

Während Remote-Audits anfangs wie eine vorübergehende Maßnahme zur Bewältigung pandemiebedingter Schließungen wirkten, haben sie sich schnell zum neuen Standard entwickelt. Führende Zertifizierungsgesellschaften wie BSI und Bureau Veritas bieten Remote-Audits mittlerweile beispielsweise als Teil ihrer ISO-Zertifizierungsprozesse an.

Remote-Audits bieten gegenüber herkömmlichen Audits vor Ort mehrere Vorteile, darunter:

• Weniger Auditstunden vor Ort
• Geringere Kosten, einschließlich Reisezeiten und -spesen
• Geringere Beeinträchtigung der Fertigungsabläufe

Als insgesamt schlankerer Prozess basiert das Remote-Audit auf einem entscheidenden Faktor: der Möglichkeit, Auditoren Dokumente auf elektronischem Weg bereitzustellen. Die flächendeckende Einführung digitaler Qualitätswerkzeuge hat dies zunehmend erleichtert. So ermöglicht beispielsweise eine digitale Audit- und Inspektionsplattform Teams die schnelle Zusammenstellung und Freigabe von Daten, um die Einhaltung interner Audit-Anforderungen der ISO 9001 und weiterer Normen nachzuweisen.

Ähnlich wie Lean-Management-Tools die Fertigung revolutioniert haben, läuten die Trends für 2024 eine neue Ära verbesserter Zusammenarbeit und Fertigungseffizienz ein. Da Industrie 4.0 zur dominierenden Kraft in der Fertigung wird, stehen Unternehmen, die den Wandel annehmen, vor massiven Gewinnen. Sie treiben nicht nur ihre technologischen Fähigkeiten voran, sondern definieren auch neu, wie Werke als Team arbeiten und erfolgreich sind.