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Definition einer Smart Factory

01.07.2021 15:02 PM

Der Begriff „Smart Factory“ ist vor allem im industriellen Umfeld ein allgegenwärtiges Schlagwort geworden. Doch eine Smart Factory Definition ist schwierig. Einfach übersetzt bedeutet der Begriff „intelligente Fabrik“. Das macht den Begriff jedoch nicht greifbarer. Beginnen Sie mit einer Recherche zu dem Begriff, dann werden Sie zwar viel Inhalt zu diesem Schlagwort finden, aber keine einheitliche Definition zu Smart Factory. Woran das Liegen und wie eine Definition des Begriffs aussehen könnte wollen wir Ihnen im nachfolgenden Text näherbringen.

 

Unterschiedliche Bereiche, unterschiedliche Sichtweisen

Die vorrangige Erklärung für das Fehlen einer allgemein gültigen Smart Factory Definition ist die Tatsache, dass sich verschiedene Bereiche bzw. Gruppen zeitgleich mit dieser Thematik intensiv auseinandersetzen und parallel daran forschen bzw. arbeiten.

Hierzu zählen im Wesentlichen die Forschungen an Universitäten und Hochschulen, die Lösungsanbieter, welche Systeme oder Lösungen in diesem Kontext anbieten und zuletzt die Produktionsunternehmen, die entsprechende Konzepte nutzen bzw. umsetzen. Hier ist zu ergänzen, dass die Produktionsunternehmen nicht ausschließlich Nutzer sein müssen, sondern sowohl selbst forschen können als auch Lösungsanbieter sein können.

Betrachten wir daher im Folgenden diese Bereiche und ihre Sichtweisen.

Forschung und Hochschulen

Im Bereich der Forschung, insbesondere in Universitäten und in Hochschulen, wird das Thema smarte Fabrik meist im engeren Produktionskontext gesehen. Automatisierung, Robotik und Machine-to-Machine-Kommunikation stehen im Zentrum der Betrachtung. Je nach Schwerpunkt der Forschung werden auch angrenzende Bereiche, wie z. B. die Logistik berücksichtigt. Des Weiteren gibt es oft einen Branchenbezug, wie z. B. auf die Automobilindustrie, welche im Kontext Smart Factory eine gewisse Vorreiterrolle einnimmt. Dabei steht das System als funktionierendes Ganzes im Fokus, unabhängig von spezifischer Technologie. Eine Definition des Begriffs Smart Factory aus diesem Umfeld ist deshalb tendenziell ganzheitlich und beschreibend, aber dann naturgemäß weniger konkret – im Sinne finde den „kleinsten gemeinsamen Nenner“ (s. Darstellung 1).

 

Ein Beispiel von Brueckner, Leyens, Lopez und Wilsnack aus dem Jahr 2020:SF Def quote 2

Produktionsunternehmen (Anwender)

Die Produktionsunternehmen, welche eine intelligente Fabrik umsetzen und nutzen wollen, verstehen eine smarte Fabrik zumeist sehr spezifisch im Kontext des eigenen Anwendungsfalls. Das führt einerseits zu einer sehr konkreten Beschreibung, andererseits ist die Formulierung zu spezifisch und individuell um als allgemeine Definition genutzt werden zu können.
Da es bei großen Trends aber auch immer stark auf die Umsetzung durch ‚early Adopter‘ ankommt, sind diese auch für das allgemeine Verständnis relevant: Denn die Begeisterung für einen Trend oder eine Vision wird maßgeblich durch die Möglichkeiten der Umsetzung getragen – sonst handelt es sich um eine Utopie. Dass dies auch beim Thema intelligente Fabrik so ist, wird deutlich, wenn man den Begriff im Netz recherchiert. Denn dann stößt man sehr schnell auf Seiten von Produktionsunternehmen wie z. B. Audi.

Nehmen wir als Beispiel das Smart Factory Verständnis von Audi. Branchenbedingt liegt der Fokus auf der modularen Fertigung (s. Darstellung 2). Denn der starre Fertigungsprozess am Fließband führt dort in vielen Fällen zu Leerlaufzeiten, insbesondere wenn Sonderausstattungen verbaut werden müssen. Diesen starren Prozess will Audi in seiner smarten Fabrik auflösen:

SF Def quote 1

Somit lässt sich festhalten, dass die Produktionsunternehmen ihre individuellen Projekte, technologischen Konzepte und Erfahrungen in eine Smart Factory Definition einfließen lassen. Das Verständnis ist deshalb sehr konkret, aber natürlich nur schwer übertragbar bzw. verallgemeinerbar.

Lösungsanbieter

Im Falle der Lösungsanbieter bezieht sich eine smarte Fabrik weitgehendst auf den Umfang der eigenen Lösung, welche am Markt angeboten wird. Dabei kann zwischen zwei Lösungsarten unterschieden werden:
1. Lösungen, die sich auf den Shopfloor und die dortigen Prozesse fokussieren, somit sehr produktionsnah sind und punktuell/situativ unterstützen.
2. Lösungen, welche das Thema smarte Fabrik ganzheitlich – über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg – betrachten. Hier liegt der Fokus auf der Integration einer Lösung, welche an mehreren Stellen Anwendung findet und ganzheitliche Prozesse in der Wertschöpfungskette unterstützt (From Order to Delivery).

SF Def 2
1) Anbieter von Shopfloor-Lösungen

Anbieter von MES Systemen wie Adamos, GFOS oder MPDV definieren eine smarte Fabrik naturgemäß im unmittelbaren Produktionsumfeld: Die Steuerung und Erfassung der Aktivitäten im Shopfloor, die (vorausschauende) Wartung, die Fertigungsplanung und angrenzende Logistikprozesse sind die Bereiche, in denen die jeweiligen Lösungen Automatisierung ermöglicht. In Ihrem Zusammenwirken bilden sie die smarte Fabrik, erhöhen die Produktivität in der Fertigung und senken Kosten, insbesondere auch im Bereich Personal.

2) Anbieter ganzheitlicher Lösungen

Einen anderen Ansatz verfolgen Unternehmen wie bspw. die All for One Group. Deren Lösung „Smart Factory“ ist als Vernetzung von Shop Floor und (SAP) ERP zu sehen. Sie integriert Informationen aus dem Shopfloor – von Maschinen und Handarbeitsplätzen – in Echtzeit in das ERP System. Dort stehen sie allen Personen im Unternehmen, die damit arbeiten, zur Verfügung. Zudem können die Daten auch Gegenstand von Analysen und Automatisierungen sein sowie nachgelagerte Prozesse im ERP auslösen. Gleichzeitig erweitert die All for One Smart Factory das SAP ERP um eine steuernde Komponente, kann bspw. aus dem Bestand Aufträge direkt an einzelne Maschinen geben, aber auch Werker orchestrieren. Zwar bietet sie im Fertigungsbereich weniger Funktionalitäten als ein klassisches MES-System, schließt aber effektiv die oftmals vorhandenen Lücken zwischen Shopfloor und den durchgehenden Unternehmensprozessen im ERP. Ein derartiger Ansatz interpretiert die smarte Fabrik ganzheitlich, also im Sinne automatisierter, intelligenter End-to-End Prozesse in herstellenden Unternehmen - from Order to Delivery.


Fazit

Zwar besteht ein gewisser Grundkonsens darüber, was eine Smart Factory beschreibt – nämlich die intelligente, sich basierend auf Daten zu beträchtlichen Teilen selbst steuernde, also automatisierte Fabrik. Entfernt man sich aber von der Beschreibung der Vision und blickt in Richtung einer konkreten Umsetzung bzw. einer konkreten Smart Factory Definition, treten die Unterschiede in den Konzepten klar zu Tage. Da eine Umsetzung immer im individuellen Kontext erfolgt, ist das aber auch nicht weiter verwunderlich. Schaut man sich jedoch einmal die unterschlichen Bereiche an, in denen der Begriff thematisiert wird (wie hier geschehen), bekommt man schnell ein gutes Verständnis über die verschiedenen, aber doch verwandten Ansätze zur smarten Fabrik.

 

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