Gå til innhold
Man i overvåkning av ytelse i en smart fabrikk

Hva er en smart fabrikk?

 

Denne websiden er maskinoversatt for å hjelpe deg. SAP kan ikke garantere at maskinoversettelsen er riktig eller fullstendig oversatt. Den opprinnelige engelske nettsiden finner du ved å bruke verdenskartet i øvre høyre hjørne av denne siden.

Som navnet antyder, er en smartfabrikk… smart. Et sammenkoplet nettverk av maskiner, kommunikasjonsmekanismer og databehandlingmakt, smarte fabrikker er et cyberfysisk system som bruker avanserte teknologier som kunstig intelligens (AI) og maskinlæring for å analysere data, kjøre automatiserte prosesser og lære mens den går.

 

Smarte fabrikker og smart produksjon er en del av den teknologiske transformasjonen kjent som Industry 4.0 eller den fjerde industrielle revolusjon. Hver av de tre første industrielle omdreiningene ble født ut av en nyskapende ny teknologi som fullstendig endret måten vi jobbet og produserte varer på: nemlig dampmaskinen, montasjelinjen og datamaskinens kraft. I dag er den fjerde revolusjonen drevet av digital transformasjon og intelligent automatisering.

Hva er en smart fabrikk?

Smarte fabrikker for en verden i endring

I løpet av de siste årene blir det stadig mer tydelig for forretningsledere at digital transformasjon er en viktig prioritering for forsyningskjeder og produksjonsoperasjoner som håper å være konkurransedyktige og motstandsdyktige i 2020-årene. Pandemien eksponerte videre globale leveringskjedesvakheter og industrisåringer. En artikkel i magasinet Forbes gjentok dette og uttalte at «COVID-19 har vist verden noe som produksjonsindustrien allerede burde vite. Tradisjonelle forsyningskjeder og økosystemer i produksjon mislykkes, og vi må bytte til en mer tilpasningsbar, smidig løsning som er fullstendig digitalt aktivert."

 

Forbrukernes forventninger bidrar også til utviklingen av smarte fabrikkteknologier og til fabrikken i fremtiden. Kjent som Amazonaseffekten, har forbrukernes etterspørsel etter neste dags leveranse økt i et jevnt og raskt tempo. Ifølge Entreprenør-magasinet i 2019: «For bedre eller verre er den amerikanske økonomien og den globale økonomien i kastene til Amazonaseffekten. […] E-handelstilbydere har vært under stadig økende press for å samsvare med Amazons hastighet og effektivitet, og det finnes ingen bevis for forbrukernes forventninger." Denne trenden har vært en viktig faktor for den økende etterspørselen etter smart fabrikk-teknologi, da utdaterte systemer viser seg å være ulikeverdige med å oppfylle omfanget av logistikk- og lagerkapasiteten som er nødvendig for å holde tritt med dette fenomenet.

 

Produsenter og forsyningskjedeledere står overfor ytterligere risiko og driftsforstyrrelser når de arbeider for å redusere deres avhengighet til internasjonale partnere. Smarte fabrikkløsninger som behovsstyrt produksjon og virtuelle beholdninger kan med sikkerhet minimere avhengigheten av utenlandske leverandører og produsenter. Men som Harvard Business Review peker ut i en artikkel i 2020, blir det lettere å si enn å gjøre for å bringe produksjonen tilbake til USA. «Produsentene har vendt seg til spesialister og underleverandører som såvidt har fokusert på bare ett område – og til og med de spesialistene må stole på mange andre. Og akkurat som verden har kommet for å stole på ulike regioner for naturressurser som jernmalm eller litium-metall, så har den også blitt avhengig av regioner hvor disse spesialistene bor.» Økende innenlandsk produksjon kan med sikkerhet redusere kostnaden og risikoen for forsyningskjeden, men det fjerner ikke nødvendigvis behovet for utenlandske partnere eller reduserer det totale antallet lenker i kjeden. Det er derfor viktigere enn noen gang at digitale fabrikkteknologier er på plass for å optimalisere effektivitet og synlighet.

Hvordan fungerer en smart fabrikk?

Vi snakker ofte om automatiserte prosesser som om de var unike for en smart fabrikk – men automatisering og robotteknikk har vært i bruk i flere tiår i produksjonsoperasjoner. Mange tradisjonelle fabrikker bruker automatiserte maskiner som strekkodeskannere, kameraer og digitalisert produksjonsutstyr i ulike deler av driften. Men disse innretningene er ikke sammenkoplet. Menneskene, eiendelene og datahåndteringssystemene i en tradisjonell fabrikk opererer isolert fra hverandre og må manuelt koordineres og integreres fortløpende.

 

En smart digital fabrikk fungerer ved å integrere maskiner, personer og store data i et enkelt, digitalt tilkoblet økosystem. En smart fabrikk kuraterer og analyserer ikke bare data. Den lærer faktisk av erfaring. Den tolker og får innsikt fra datasett til å prognostisere trender og hendelser, og å anbefale og implementere smarte produksjonsworkflower og automatiserte prosesser. En smart fabrikk gjennomgår kontinuerlig prosessforbedring for å korrigere og optimalisere seg selv – den kan lære seg selv (og menneskene) å være mer motstandsdyktige, produktive og trygge.

 

Strukturen til en smart fabrikk

 

Den grunnleggende strukturen til en smart fabrikk kan i stor grad oppsummeres i tre trinn:

Smart Factorys struktur

De tre hovedprosedyrene som utgjør en smartfabrikk

  1. Dataanskaffelse: Kunstig intelligens og moderne databaseteknologi gjør det mulig å kurere og anskaffe forskjellige sett med nyttige data i hele bedriften, forsyningskjeden og verden. Ved hjelp av sensorer og gatewayer gjør det industrielt Internett av ting (IIoT) det mulig for tilkoblede maskiner å samle inn data i systemet. Gjennom myriade andre dataportaler kan AI-drevne systemer sammenstille datasett knyttet til ytelse, markedstrender, logistikk eller andre potensielt relevante kilder.
  2. Dataanalyse: Maskinlæring og intelligente forretningssystemer bruker avanserte analyseløsninger og moderne dataadministrasjonsløsninger for å gi mening for alle dataene som er samlet inn. IIoT-sensorer kan advare når maskiner trenger reparasjon eller service. Markedsdata og driftsdata kan sammenstilles for å oppdage muligheter og risikoer. Workfloweffektivitet kan undersøkes over tid for å optimere ytelsen og korrigere automatisk som berettiget. Faktisk viser datasettene som kan sammenlignes og analyseres, en nesten uendelig mulighet for kombinasjoner for å informere digital fabrikkoptimalisering og forsyningskjedeprognoser.
  3. Intelligent fabrikk-automatisering: Når datainnsamling og -analyse har funnet sted, blir workflower etablert og instruksjoner sendt til maskinene og enhetene i systemet. Disse innretningene kan være innenfor fabrikkens fire vegger eller langt unna i logistikk- eller produksjonsforbindelsene i forsyningskjeden. Smart workflow og prosesser overvåkes og optimaliseres kontinuerlig. Hvis en nyhetsrapport advarer om en spiss i behov for et bestemt produkt, kan 3D-skriverarbeidsflyter instrueres om å samle opp produksjonsprioritet for den varen. Hvis en forsendelse av råvarer er forsinket, kan beholdningsbuffere settes i rotasjon for å eliminere eventuelle forstyrrelser.

Fordeler ved en smart fabrikk

Mange bedrifter har gjort det med forsyningskjedeoperasjoner og -systemer som i utgangspunktet ikke har endret seg på tiår. Men med forbrukernes forventninger og økonomisk usikkerhet på et høyt tidspunkt trenger forsyningskjedeledere løsninger som kan gi målbare og betydelige fordeler – og kan bringe den raskt. Ifølge magasinet Forbes hadde i 2017 bare 43 prosent av produsentene smarte fabrikkinitiativer i gang. I 2019 var det 68 prosent av dem som gjorde. For foretak som investerer i digital transformasjon og smarte fabrikkløsninger, er det potensial for betydelige forretningsfordeler, inkludert:   

  • Productivity and efficiency: Throughout its history, manufacturing has primarily been about reacting – looking at an event or a trend that has already happened and then trying to steer the business in a different direction after the fact. Smart factory technologies are designed to reduce the need for reactive practices and move supply chain management into a more resilient and responsive mode. The use of predictive analytics and Big Data analysis allows for optimized processes to be identified and put in place. Just-in-time-beholdningsstyring, nøyaktig etterspørselsprognose og bedre hastighet på markedet er noen av effektivitetsfordelene som smarte fabrikker leverer. Utviklet av digitale innsikter er også folk som jobber i smarte fabrikker i stand til å effektivisere sin innsats, og legge til den generelle produktiviteten i driften. In their 2019 smart factory study, Deloitte tells us that “Companies report up to 12% gains in areas like manufacturing output, factory utilization, and labor productivity after they invested in smart factory initiatives. Moreover, manufacturers with smart factories will likely surpass traditional factories with 30% higher net labor productivity by 2030.” 
  • Bærekraft og sikkerhet: Forbrukerne er i økende grad villige til å tilbringe litt mer for produkter de vet kan bli anskaffet og produsert ved hjelp av sosialt og miljømessig ansvarlige metoder. Moderne smarte fabrikkteknologier gjør det enklere enn noen gang å identifisere og implementere muligheter for mer grønn, trygg og sosialt ansvarlig produksjonspraksis. Digitale innovasjoner som blokk-kjede og RFID-sensorer kan brukes av smarte fabrikkledere for å sikre ugjenkallelig opphav og kvalitetskontroll av alle materialer og forsyninger – fra selv de fjerneste lenkene i forsyningskjeden. Og nærmere hjem rapporterer International Society of Automation at roboter og automatiserte enheter kan bidra til å redusere eller eliminere tre av de fem ledende årsakene til skader på arbeidsplassen.
  • Produktkvalitet og kundeopplevelse: Mye som kjedenes telefonspill hadde tradisjonelle produsenter ofte en vanskelig tid med å sikre at deres direktiver ble nøyaktig mottatt og etterfulgt av de lavere nivåleverandørene og produsentene i sine forsyningskjeder. I smart fabrikk gir nettskykonnektivitet og ende-til-ende-synlighet i smarte fabrikker innsikt og anbefalinger i sanntid til alle nivåer i produksjonsprosessen. Muligheten for rask tilpasning og svar på skiftende trender betyr at produktene er tett oppdatert med kundebehov. Avansert analyse av systemdata avdekker raskt svakheter eller områder som kan forbedres. Dette fører til forbedret konkurranseevne i markedet, bedre produktgjennomgåelse og færre kostbare avkastninger eller tilbakekallinger.

Smart fabrikk-teknologier

Teknologier for smarte fabrikker er svært smidige. Ettersom digitale transformasjonsinitiativer samles i en virksomhet, er det nesten uendelige muligheter for å skalere, endre og tilpasse seg etter behov. 

  • Nettskykonnektivitet: Hvorvidt det er offentlig, privat eller hybrid, er skyen som alle data og informasjon flyter gjennom på en smart fabrikk. Forretningsomfattende og global skykonnektivitet sikrer at hvert område i virksomheten fungerer med sanntidsdata, og at det er umiddelbar synlighet for alle tilkoblede ressurser og systemer i forsyningskjeden.  
  • Kunstig intelligens: Operative systemer som bruker integrerte AI-teknologier har hastighet, kraft og fleksibilitet til ikke bare å samle inn og analysere forskjellige datasett, men for å gi sanntidsinnsikt og responsive anbefalinger. De automatiserte prosessene og intelligente systemene i en smart fabrikk er kontinuerlig optimalisert og informert av kunstig intelligens.  
  • Maskinlæring: En av de mest verdifulle fordelene som maskinlæring gir til smart fabrikk, er dens kapasitet til avansert prediktivt vedlikehold. Ved å overvåke og analysere produksjonsprosesser kan det sendes ut varslinger før det oppstår systemfeil. Avhengig av situasjonen kan automatisert vedlikehold finne sted, eller om nødvendig kan menneskelig intervensjon anbefales. 
  • Big Data: Robust og store datasett gjør det mulig å utføre prediktiv og avansert analyse i en smartfabrikk. Virksomheter har lenge forstått den strategiske verdien av Big Data, men har inntil nylig ofte manglet de systemene som er nødvendige for å gjøre meningsfull bruk av den. Digital transformasjon i forsyningskjeder og smarte fabrikker har åpnet opp en verden med potensial for at bedrifter kan optimalisere og utvikle seg ved hjelp av Big Data-innsikt.  
  • Industrielt Tingenes Internett (IIoT): I en smart fabrikk, når enheter og maskiner er utstyrt med unike identifikatorer og evnen til å sende og motta digitale data, utgjør de et IIoT-nettverk. Moderne maskiner kan allerede ha digitale portaler, men selv dekadeseldgamle analoge maskiner kan utstyres med IIoT portaler for å få dem i fart. Data som sendes fra enhetsrapportene om status og aktivitet, og data som sendes til enhetskontrollene, og automatiserer handlinger og arbeidsflyter.  
  • Digitale tvillinger: En eksakt, virtuell kopi av en maskin eller system blir dens digitale tvilling. Den gir mulighet for maksimal innovasjon og kreativitet med minimal operasjonell risiko. En digital tvilling kan skyves til grensen, konfigureres på nytt på flere virtuelle måter eller testes for kompatibiliteten innenfor et eksisterende system – alle uten noen gang påskyndet risiko eller ressursavfall i den fysiske verden.  
  • Additiv trykking: Også kjent som 3D-utskrift, gjør det mulig for smarte fabrikker å bruke intelligent automatisering for on-demand-produksjon. Dette er spesielt viktig i tider med uventet forstyrrelse i forsyningskjeden eller plutselig produktetterspørsel. Men selv når virksomheten er vanlig, kan virtuelle beholdninger i stor grad minimere risiko og avfall ved å tillate just-in-time-produksjon. 
  • Virtuell virkelighet (VR) og utvidet virkelighet (AR): I 2019 beskrev Assembly Magazine noen av anvendelsene til VR-wearables i den smarte fabrikken som «i stand til å binde sammen miljøforhold, lagernivåer, prosesstatus, monteringsfeildata, utnyttelse og gjennomstrømningsmålinger på en kontekstavhengig måte (hvor du ser eller går).» Denne nedsenkende sensoriske opplevelsen gjør det mulig for brukerne å øke sine naturlige sanser med sanntidsdata fra alle steder eller fra ethvert tidspunkt – å gi uhindret bevissthet om fabrikkens status.  
  • Blockchain: Heldigvis, da smarte fabrikkteknologier går videre, holder sikkerhetsløsninger fart ved siden av dem. Blockchain har mange applikasjoner i forsyningskjeden, fra å opprette "smarte kontrakter" med leverandører for å spore opprinnelsen til varer og håndtering på tvers av leveringskjedereisen. I smarte fabrikker er blokk-kjeden spesielt nyttig for å styre tilgangen til tilkoblede ressurser og maskiner på tvers av bedriften – og beskytter systemets sikkerhet og nøyaktigheten i registreringer som innehas av disse enhetene.  
  • Moderne database: In-memory-databaser og moderne ERP-systemer er "hjerner" bak Industry 4.0 og alle smarte fabrikk- og intelligente forsyningskjedeløsninger. Eldre, disk-baserte databaser skyves – ofte godt utenfor grensene – for å holde tritt med den komplekse funksjonaliteten for dataadministrasjon og analyse som er nødvendig for å kjøre smarte fabrikker og moderne forsyningskjeder. 

Oppnår Smart Factory-transformasjon

2020 utnyttet enorme avbrudd og operasjonell risiko for bedrifter over hele verden. I forkant av COVID-19 rapporterte Deloitte i 2019 at over 600 ledende ledere i produksjonssektoren at 86 % trodde at i løpet av de neste fem årene vil "Smart fabrikk-initiativer være hoveddrivkraften for produksjonskonkurranseevne." I dag har mer enn noensinne, digital transformasjon og modernisering av forsyningskjeden endret seg fra langsiktige mål til presserende og umiddelbare prioriteringer for bedrifter som har bestemt seg for å fornye og konkurrere.  

 

Hvordan du starter Smart Factory-transformasjonen vil avhenge av hvor du nå er, og hvilke prosesser som er mest kritiske for virksomheten. En første systemrevisjon vil hjelpe deg med å analysere og ta beholdning av eksisterende prosesser, eiendeler og forretningssystemer.  Før du kan begynne å automatisere workflower og produksjonsprosesser, må du vurdere hva de ser ut som i dag.   

 

Ved starten av den digitale transformasjonsreisen din er det også viktig å huske at "smart" i en smart fabrikk kommer fra den avanserte dataanalyse- og dataadministrasjonskapasiteten. En moderne database og et robust ERP-system er hjernen bak en smart fabrikk. De støtter de avanserte funksjonene som styrer systemet. En viktig faktor i suksessen med eventuell smart fabrikk-transformasjon vil være muligheten for eksisterende forretningssystemer til å administrere store datamengder og integrere teknologier som AI, maskinlæring og avanserte analyser. 

 

Til slutt er det en av de beste tingene om smart fabrikk-transformasjon at det ikke trenger å skje på en gang. Den krever heller ikke at eksisterende forretningsaktiviteter avbrytes eller stanses midlertidig. Hvert initiativ en bedrift tar for å modernisere og optimalisere sine digitale systemer vil gjøre dem til et trinn nærmere en fullstendig integrert smart fabrikk. I tillegg samler og analyserer smarte fabrikkteknologier data. Dette betyr at virkningen og avkastningen på investert kapital for alle nye digitale teknologier fra installasjonstidspunktet – kan måles og vurderes.

Smarte fabrikker i handling

  • Se hvordan utvikling av mer transparente smarte fabrikk-prosesser hjalp Absen til å forbedre produktiviteten.
  • Lær hvordan en forpliktelse til digital transformasjon fikk Kersen til å bygge en mer dynamisk, smart fabrikk.
  • Finn ut hvordan automatisering og tilkobling hjalp WAGO med å utvikle et sammenkoblet rammeverk for maskiner uansett alder.
placeholder

Utforsk SAP-bransjeløsninger 4.0

Oppleve fordelene ved produksjon og digital omdanning i forsyningskjeden

Nyhetsbrev for SAP Insights

placeholder
Abonner i dag

Få nøkkelinnsikt ved å abonnere på nyhetsbrevet vårt.

Videre lesing

Tilbake til toppen