Smart Factory: Die “intelligente” Fabrik

Als Smart Factory wird eine Produktionsumgebung bezeichnet, in der sich Fertigungsanlagen und Logistiksysteme ohne menschliche Eingriffe weitgehend selbst organisieren. Teil dieses Zukunftsszenarios ist weiterhin die Kommunikation zwischen Produkt (z.B. Werkstück) und Fertigungsanlage. Diese Kommunikation ermöglicht eine “intelligente” (smarte) Anpassung der Ablaufsteuerung an die jeweiligen Bedingungen ohne Interaktion durch Bedienpersonal.

Damit existieren mindestens vier unterschiedliche Kommunikationsebenen:

  • Kommunikation von Produktionsanlagen untereinander
  • Kommunikation zwischen Werkstücken und Produktionsanlagen
  • Kommunikation zwischen Logistiksystemen und Produktionsanlagen
  • Kommunikationen zwischen Logistiksystemen und Werkstücken

Technische Grundlage sind cyber-physische Systeme, welche mit Hilfe des Internets der Dinge (Internet of Things, IoT) miteinander kommunizieren: Das Produkt bringt seine Fertigungsinformationen in maschinell lesbarer Form selbst mit, z.B. auf einem RFID-Chip. Anhand dieser Daten werden der Weg des Produkts durch die Fertigungsanlage und die einzelnen Fertigungsschritte gesteuert. Die Kommunikation und Informationsübermittlung kann durch unterschiedliche Übertragungstechniken erfolgen, wie etwa WLAN, Bluetooth, RFID, Farbcodierungen oder QR-Codes.

Vernetzung und automatisierte Abstimmung der Systeme

Alle Komponenten der Smart Factory sind so durch Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M-Kommunikation) drahtlos miteinander verbunden. Diese Vernetzung erlaubt nicht nur die automatisierte und flexible Ablaufsteuerung, sondern beispielsweise auch die automatische Überwachung der Anlagen. Sensoren erfassen kontinuierlich z.B. Temperaturen, Schwingungen und Maße, so dass beispielsweise bereits reagiert werden kann, bevor Fertigungstoleranzen überschritten werden oder Werkzeuge durch Abnutzung unbrauchbar werden. Durch diese Form der Predictive Maintenance sollen die Ausschussraten in der Smart Factory reduziert und Stillstandszeiten minimiert werden.

Die Produktionslogik wird in der Smart Factory invertiert: Statt einer starren, auf Massenproduktion ausgerichteten Produktionsstraße steht eine dezentrale Steuerung im Mittelpunkt, bei der das Werkstück die passenden Fertigungsdienste von einer wesentlich flexibleren, automatisch konfigurierbaren “smarten” Fertigungsstraße anfordert. Die Produktion von Einzelstücken (Losgröße 1) wird so in der Smart Factory bezahlbar, da auch sie in diesen flexiblen Fertigungsstraßen entstehen und die Systeme durch die Kommunikation untereinander die Fertigung so steuern, dass unproduktive Umrüstzeiten minimiert werden.

Kritik an der Smart Factory 

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Ein immer wieder geäußerter Kritikpunkt an der Smart Factory ist die mangelnde Einbeziehung des Menschen in diese Prozesse. Der Mensch wird in der Smart Factory nur noch benötigt, um unerwartete Störungen zu beseitigen und die Systeme zu warten und instandzuhalten. Das Konzept der Smart Factory wird zudem dadurch verkompliziert, dass bei den einfachen Modellsystemen viele Systeme ausgeklammert sind, die einen unternehmerischen Betrieb erst ermöglichen, wie buchhalterische Systeme, Finanzplanungsoftware usw.

(Quelle: mit Material von Wikipedia)

Karina Matejcek

Seit 1996 online. Autorin, Redakteurin, Lektorin. Schätzt die Möglichkeiten der digitalen Medien und liebt das papierlose Arbeiten. Sehr gespannt, was das Digitale in den nächsten 20 Jahren bringen wird, was wir uns heute noch gar nicht vorstellen können.