Smart Products


Smart Products

Industrie 4.0 macht es smart

Die Grundgedanken von Industrie 4.0 gehören zu den Wirtschaftsthemen, an denen kein Unternehmen mehr vorbeikommt. Das Projekt der Bundesregierung beschäftigt sich mit der Digitalisierung der Industrie, insbesondere mit moderner Informations- und Kommunikationstechnik, die Prozesse vereinfacht und optimiert. Daraus entstehen intelligente und digital vernetzte Systeme, die eine technische Grundlage bilden, mit deren Hilfe eine selbstorganisierte Produktion ermöglicht werden soll. Diese Vernetzung soll nicht nur einen Produktionsschritt, sondern eine ganze Wertschöpfungskette optimieren. Ein zentraler Teil dieser Strategie sind sogenannte Smart Products.

Smart Products – Das intelligente Produkt

Mit Hochgeschwindigkeit schreiten weltweit die digitalen Technologien voran. Es entstehen mehr Daten durch Verbraucher, die automatisch analysiert und verarbeitet werden und somit unser aller Arbeits- und Kommunikationsverhalten verändern. Smart Products werden von Unternehmen eingesetzt, um die Produktion mehr auf individuelle Kundenwünsche zuzuschneiden und digitale Zusatzleistungen für ihre Produkte anzubieten, damit das Kundenerlebnis erweitert wird. Jedoch beschränken sich Smart Products nicht nur auf die Endkundenwelt. Ihre Möglichkeiten werden ebenfalls bei der Produktion zahlreich genutzt.

Wie genau funktioniert ein Smart Product?

Ein Produkt wird als "smart" bezeichnet, wenn dieses über Informationen bezüglich des eigenen Herstellungsprozesses verfügt sowie über die Fähigkeit, Daten während der Fertigungs- und Nutzungsphase zu sammeln und zu kommunizieren. Dafür werden Chips, Mikroprozessoren und eingebettete Systeme entwickelt, damit es möglich ist, Konfigurationsdaten auf einer Komponente abzulegen, sodass die Inbetriebnahme von Maschine und Produktionslager schneller erfolgt und manuelle Konfigurationsschritte entfallen. Beispielsweise werden auf bestimmten Komponenten Daten für Produktionsschritte abgelegt, sodass das Produkt an die Maschine kommunizieren kann, welcher Produktionsschritt als nächster erfolgt.

Die technischen Grundlagen für solche Vorgänge sind Cyber Physical Systems, die es Produkten und Maschinen ermöglichen mit Hilfe des Internet of Things miteinander zu kommunizieren. Die Kommunikation zwischen Produkt und der Fertigungsanlage ist die Zukunft, d.h. das Produkt bringt seine Fertigungsinformation in maschinell lesbarer Form selbst mit. Zum Beispiel auf einem RFID-Chip. Anhand dieser Daten wird der Weg des Produktes durch die Fertigungsanlage und die einzelnen Fertigungsschritte gesteuert.

Chancen von Smart Products

Mit Smart Products soll die Flexibilität der Produktion erhöht und damit große Erfolge bei Produktivität und Lieferbereitschaft erzielt werden. Die Fertigung wird ebenfalls effizienter und produktiver. Dazu gehören auch Einzelteilanfertigungen. Das ist ein großes Versprechen, welches die Industrie 4.0 den Industrieunternehmen macht. Hinter der Vision Smart Factory, die Smart Products und Social Machines über die cyber-physischen Systeme miteinander verbindet, steckt die Fabrik der Zukunft. Die Entwicklung sieht in der Vision große Chancen: Sie wird helfen, die internationale Wettbewerbsfähigkeit der Produzenten zu sichern.

In der Fertigung stehen Social Machines, die untereinander und mit Zuliefer- und Kundensystemen intelligent vernetzt sind. Dadurch können sie auf Abweichungen eigenständig und situationsabhängig sofort reagieren. Smart Products, die über einen integrierten Chip mit ihrem Umfeld kommunizieren, laufen durch die Fertigung. Es fängt mit dem Rohling eines Produktes an, der seinen Status, seine Historie und seine Bestimmung kennt. Er teilt selbst den Maschinen mit, wie das Produkt bearbeitet werden muss. Keine Kapazitätenengpässe und freie Ressourcen bleiben in einem vernetzten Produktionssystem unerkannt, weil es transparent und flexibel auf Abweichungen reagiert. Besteht Bedarf, schaltet er den Menschen als intelligenten Entscheider ein.

Neue Entwicklungen und ihre Möglichkeiten

Die Auswirkungen der Smart Products sind groß. Es entsteht eine Vielzahl neuer Anwendungsbereiche mit erheblichem Einfluss auf Geschäftsmodelle und Abläufe in den betroffenen Unternehmen. Die fortschreitende Vernetzung von Menschen, Maschinen und Ressourcen ermöglichen grundlegende Verbesserungen von industriellen Prozessen. Jedes Produkt lässt sich entlang seines kompletten Produktzyklus identifizieren und ist stets selbst über noch ausstehende Schritte zur Fertigstellung informiert. Die Effizienz steigt. Dadurch können selbst geringe Fertigungsmengen rentabel produziert werden. Die selbstlernenden Algorithmen und wachsende Rechenleistungen ermöglichen neue Trends und Einblicke, die wiederum zu neuen Wertschöpfungsszenarien und Serviceangeboten führen. Zum Ziel hat es sich die Plattform von Industrie 4.0 gesetzt, IT-Technologien mit Produktionstechnologie zu verschmelzen, um dadurch neue, innovative Produkte und Leistungen zu ermöglichen.

Wie verändern Smart Products die Zukunft?

In der Zukunft bringen Smart Products neue Ansätze für eine effizientere und flexiblere Produktion. Diese sparen viel Zeit und Kosten, sodass die Industrieunternehmen gegen die Wettbewerber bestehen und erfolgreich am Markt agieren können. Es gibt dennoch weiterhin zahlreiche Herausforderungen, die gemeistert werden müssen. Dazu gehören technische Standards und Normen, die entwickelt werden müssen, damit eine Kommunikation mit Hilfe von Industrial IT zwischen Mensch, Maschine und Produkt problemlos und überall ermöglicht wird.

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