Digitale Transformation in der Industrie: Fit für die Zukunft

Digitale Transformation ist mittlerweile in nahezu jeder Branche zu einer Art Modewort geworden. Mit ihr wächst der Wunsch nach höherer Produktivität, effizienteren Prozessen, aber auch nach mehr Transparenz über firmeneigene Ressourcenverbrauche. Auf dem Weg zu diesen Unternehmenszielen kristallisieren sich teilweise neuartige Anforderungen für Strategien und Anwendungen heraus, die in der Industrie für einen Umschwung oder gar einen Wandel sorgen - strukturell wie technologisch.

Neue Herausforderungen für die Industrie

Wenn in den vergangenen Monaten eins das Bewusstsein für die Notwendigkeit flexibler, digitaler Prozesse geschärft hat, dann ist es die Erkenntnis, dass die äußeren Umstände Unternehmer manchmal zwingen schneller zu handeln als geplant. In welchem Umfang die Nachwirkungen der Pandemie Einfluss auf den normalen Betrieb nimmt, zeigt sich insbesondere in folgenden Bereichen:

• Kostendruck: Durch die Neugestaltung von Lieferketten erhöhen sich teilweise die Kosten verkaufter Waren. Gleichzeitig werden Hersteller infolge schwächerer Nachfrage zur Anpassung ihrer Kostenpositionen gezwungen.
• Reduzierte Arbeitskraft: Zukünftig ist zu erwarten, dass die Personalkapazität abnimmt - beschleunigt durch den wirtschaftlichen Druck, zunehmenden Fachkräftemangel und aufgrund der demographischen Entwicklung.
• Sicherheits- und Gesundheitsauflagen: Hersteller müssen sich an neue Richtlinien für Sicherheit und Gesundheit am Arbeitsplatz im Hinblick auf pandemische Infektionskrankheiten halten, die sich mit gegenwärtigen Produktionsvorgängen nicht immer vereinbaren lassen.
• Unvorhersehbare Nachfragezyklen: Schwankungen im Markt und ein stagnierendes bis negatives Wirtschaftswachstum verursachen Nachfrageprobleme und neuartige Komplexitäten in der Lieferkette.

Die Intensität der Pandemie-Auswirkungen beschleunigt daher den Druck auf Innovation im Sinne von digitalen Services für Anlagen und Produkte. Für die Industrie ist es spätestens heute unabdingbar geworden sich diesen Themen zu stellen. Die Frage, die sich daraus ergibt, ist demzufolge nicht wann, sondern vielmehr mit welchen Technologien sich die Branche für bereits bekannte ebenso wie für neue Herausforderungen ausrüsten kann.

Technologien, Trends und Strategien

Vernetzte, digitale Lösungen und Dienstleistungen sind für Industrieunternehmen heutzutage wie die Luft zum Atmen, um einerseits im Wettbewerb mithalten zu können und andererseits die Herausforderungen der Zukunft meistern.

Zwei Schlüsseltechnologien treten im Hinblick auf Flexibilität, effiziente Prozesse und Produktivitätssteigerung besonders häufig in den Fokus: Künstliche Intelligenz (KI)- und Cloud-Anwendungen. Sie zählen seit mehreren Jahren zu den großen Hoffnungsträgern für Effizienz und Kosteneinsparungen. Viele der Technologien sind also nicht neu, aber von neuer Dringlichkeit für produzierende Unternehmen.

Cloud als Wegbereiter für Digitale Transformation

Mit zunehmender Vernetzung von Informationen und der damit einhergehenden Menge entstehender Daten aus unterschiedlichsten Quellen wie Maschinen, Geräten, Fahrzeugen und Co. werden erhebliche Aufwände für die Verwaltung und Nutzung dieser Daten hervorgerufen. Wichtige Erkenntnisse über beispielsweise die Produktionsgeschwindigkeit oder -auslastung drohen im Datenchaos verloren zu gehen, wenn diese nicht an einem zentralen Punkt zusammengeführt und strukturiert bereitgestellt werden. Wichtig ist also die Integration aller Datenquellen bzw. die Kombination unterschiedlichster Schnittstellen und Kommunikationsprotokolle.

Hinzu kommt, dass bei physischer Trennung von Mensch und Maschine eine zuverlässige Überwachung und Steuerung gewährleistet sein sollte, damit im Notfall schnell auf kritische Ereignisse aus der Ferne reagiert werden kann.

Sowohl die Masse an Daten als auch die damit verbundene, essentielle Datenintegration sind prädestiniert für die Nutzung einer Cloud-Infrastruktur, in der die Informationen nicht nur platziert, sondern gleichzeitig sicher integriert und intelligent analysiert werden - am besten mit Hilfe flexibler Cloud Services.

Industrielle Künstliche Intelligenz

KI-gesteuerte Prozesse stehen in der Industrie zunächst einmal für Geräte, die ihre Zustände selbsttätig melden und damit Aktionen, die bislang eine manuelle Begleitung erforderten, automatisch auslösen. So führen beispielsweise die automatisierte Meldung von Durchlaufzeiten und der Einsatz intelligenter Lieferketten- und Logistiklösungen zu einer Minderung des Produktionsrisikos und des Über- oder Unterbestands.

Darüber hinaus trainieren selbst lernende Maschinen ihre künstliche Intelligenz mit jeder Aktion, um ihre Zuverlässigkeit zu steigern. Dabei spielt insbesondere die intelligente Verknüpfung solcher Anlagen zu einer autonomen Fertigung eine Rolle, in der viele Handlungen - von der Materialbereitstellung bis zum Energiemanagement - von hinterlegten Regeln und lernenden Algorithmen gesteuert werden.

Autonome Systeme übernehmen also Aufgaben, die einerseits monoton, gefährlich und anstrengend oder andererseits sehr komplex sind, um Entscheidungen zu treffen, für die das Eingreifen von Menschen nicht erforderlich ist. Künstliche Intelligenz gestaltet die Produktion bereits heute effizienter, flexibler und zuverlässiger und ist dadurch aus der modernen Industrie nicht mehr wegzudenken.

Den CO₂-Fußabdruck im Blick

Immer häufiger werden intelligente Lösungen für mehr Transparenz über Energieverbrauche und damit ein effizientes Energiemanagement nachgefragt. Für einen nachhaltigen Betrieb und eine optimale Finanzplanung ist es entscheidend, dass sich Energiekosten vorhersagen und möglichst automatisiert reduzieren lassen. Das geht nur mit einem weitreichenden digitalen Energiemanagement, das alle Verbraucher und Erzeuger trackt und direkt beeinflussen kann.

Ein Beispiel ist die Produktion unter Vermeidung von Lastspitzen, die es Unternehmen ermöglicht ihren Stromverbrauch intelligent zu steuern. Ist eine solche Lösung einmal eingeführt, ebnet sie den Weg für ein neues Energiemodell, das die Nutzung erneuerbarer Energien maximiert, Herstellungs- und Vertriebskosten senkt und hohe Umweltstandards entlang der Wertschöpfungskette sicherstellt.

Nicht zuletzt aufgrund der nachfragebedingten Schwankungen in der Produktionsmenge, mit denen viele Industrieunternehmen zu kämpfen haben, wird es höchste Zeit für ein intelligentes Energiemanagement, das nicht allein Kostenvorteile bietet, sondern auch aus ökologischer Perspektive wertvoll ist.