Vad är smart tillverkning?

När vi pratar om smart tillverkning pratar vi verkligen om data. Hur? Smart tillverkning använder realtidsdata – och datadriven teknik som AI och IIoT – för att automatiskt anpassa sig till förändringar i kundernas efterfrågan och affärsbehov. Den använder data från maskiner och sensorer för att optimera produktionen, förbättra kvaliteten och se till att utrustningen fungerar smidigt. Och den använder data från hela försörjningskedjan för att förutse störningar, sidoproblem och hålla företagets löften till kunderna.

Smart tillverkning definition

NIST (National Institute of Standards and Technology) definierar smart tillverkning som: ” helt integrerade, samverkande tillverkningssystem som svarar i realtid för att möta förändrade krav och villkor i fabriken, i leveransnätverket och i kundernas behov”.

Smart tillverkning är jordad i molnkonnektivitet. Det är en kombination av mänsklig kreativitet, digitalt anslutna maskiner och tillgångar, och AI-drivna system och analyser. Integrationen av AI och smarta verktyg bidrar till bränsleanpassbarhet och snabbar upp kapaciteten att anpassa utdata baserat på realtidsdata och intel. Den smarta tillverkningens synlighet, smidighet och motståndskraft gör den till en hörnsten i effektivare försörjningskedjemodeller och övergripande affärsverksamhet.

Lär dig mer om fördelarna med smart tillverkning.

Historia: Från Industri 1.0 till Industri 4.0 tillverkning

Industri 4.0 hänvisar till den fjärde industriella revolutionen. Ordet ”revolution” används för att varje industriell revolution har drivits av någon form av spelförändrande teknik eller uppfinning som ”revolutionerat” hela industrivärlden. Den första industriella revolutionen använde ånga; den andra, elektricitet; den tredje drevs av grundläggande automatisering och datorkraft; och den fjärde drivs av cyberfysiska system och intelligent teknik.

Dagens smarta tillverkning handlar inte om att riva ner traditionella fabriker och ersätta dem med något annat. Det handlar om att smartlägga befintliga fabriker steg för steg och utöka dem med de bästa verktygen och lösningarna för att nå sina tillverkningsmål mer effektivt och effektivt.

Topp 5 fördelar med smart tillverkning

I en konkurrens utan motstycke måste dagens företag se mer än bara vinst som ett mått på framgång. Långsiktig stabilitet och kundlojalitet uppstår genom fördelar som känns i hela verksamheten – från dina kunder, till din personal och till och med miljömässigt.

1. Effektivitet och produktivitet: Med automatisering, dataanalys i realtid och integrerade tillverkningslösningar kan dina team arbeta snabbare, smartare och säkrare. Prediktivt underhåll och automatiserade arbetsflöden kan hjälpa dina IoT-anslutna maskiner och tillgångar att fungera på toppnivå med mer strömlinjeformade utgångar.
2. Flexibilitet och lyhördhet: I varje steg i processen gör smarta tillverkningslösningar och dataanalys att du snabbt kan reagera på marknadsförändringar – pivotera dina tillverkningsarbetsflöden och anpassa dina produkter med snabbhet och skärpa.
3. Hållbarhet: De data som samlas in av smart tillverkningsteknik kan bidra till att genomföra strategiska och kostnadseffektiva planer för att effektivisera verksamheten och minska energianvändningen. Från hållbar produktdesign till grönare logistik, smarta lösningar kan stödja dina hållbara initiativ.
4. Förbättrad kvalitetskontroll: Från frustration av dåliga recensioner till katastrofen av en produktåterkallelse, smarta tillverkningslösningar kan integreras i hela leveranskedjan och tillverkningsoperationer, för att säkerställa att kvalitetsstandarder är synliga och verifierbara och varje steg.
5. End-to-end besparingar: Digital integration från ena änden av din försörjningskedja till den andra, möjliggör bättre prognostisering, lagerhållning och logistiklösningar. Det innebär färre risker, mindre utgifter och – bäst av allt – nöjdare kunder.

Smart tillverkningsteknik

Kritiska överväganden som cybersäkerhet och strategisk affärsintegration är alla en del av det digitala transformationslandskapet. Men nedan kommer vi bara att titta på den mest grundläggande tekniken som ligger till grund för smarta tillverkningsmetoder.

• IoT/IIoT: När enheter och maskiner är utrustade för att skicka och ta emot digitala data utgör de ett IoT-nätverk. Data som skickas från enhetens rapporter om dess status och aktivitet, och data som skickas till enheten styr och automatiserar dess åtgärder och arbetsflöden. Ett industriellt IoT-nätverk (IIoT) är kärnan i smart tillverkning eftersom det inte bara omfattar de anslutna tillgångarna, utan de smarta system och automatiserade processer som de är integrerade med.
• AI/maskininlärning: De mest omfattande data i världen är meningslösa tills du kan utnyttja den och använda den för att berätta en historia. AI ger liv åt tillverkningsdata med avancerad analys och den inneboende förmågan att hantera och sammanfoga breda och olikartade dataset. Tillverkare beväpnade med alla dessa data kan sedan använda maskininlärningsalgoritmer för att få sina system att berätta för dem vad de behöver veta – om vad som händer just nu och vad som förutspås hända i framtiden.
• Big Data: Om AI och maskininlärning sätter ”smart” i smart tillverkning, då är Big Data bränslet. Big Data är inte så kallat bara för att det är omfångsrikt. Det definieras av dess variation och komplexitet. Genom att mata ett AI-system med enorma uppsättningar komplexa och olikartade tillverkningsdata ger du det den omfattning det behöver för att dra allt mer exakta slutsatser och lära sig snabbare över tid.
• Autonoma robotar: Som redan diskuterats är robotteknik inget nytt i tillverkningen. Det är inte förmågan att externt automatisera tillgångar som är spelförändraren – det är förmågan för dessa molnanslutna tillgångar att använda smart teknik för att automatisera sig själva. Smarta fabriker är beroende av autonom automatisering för den smidighet och snabbhet som de behöver.
• Additiv tillverkning/hybridtillverkning: Mer känd som 3D-utskrift, additiv tillverkning ökar motståndskraften och smidigheten. Till exempel består en Boeing 747 jet av över sex miljoner delar - allt som kräver ersättning på olika scheman. Istället för att försöka lagerhålla alla dessa delar kan smarta 3D-skrivare av metall eller plast komma åt underhållsloggarna och producera delarna efter behov, vilket gör att företaget kan hålla ett ”virtuellt lager”.
• Datormoln: Molnkonnektivitet och datorsystem ger tillverkarna tillgång på begäran av systemresurser som IIoT-data, analys och processautomatiseringar, över alla trådlösa kanaler som Wi-Fi eller 5G. Stora moln kan hanteras centralt men ändå distribueras över regionala eller globala platser.
• 5G-anslutning: Med 5G tar företag fördelarna och fördelarna med internetmolnanslutning och rampar upp dem med mindre fördröjning, mycket snabbare hastigheter och nästan gränslös kapacitet att skala.
• Edge computing: Dagens smarta fabriker handlar om att pivotera snabbt och svara snabbt i realtid. Det tar tid att skicka data som samlats in på ett ställe, till system som är inhysta på en annan fysisk plats – och för smarta fabriker innebär det stilleståndstiden förlust. Edge computing hjälper till att föra hjärnan (AI och dataanalys) till produktionsområdet och eliminera fördröjningar i IoT-nätverket.
• Simulering/digital tvilling: En digital tvilling eller simulering skapas för att vara en identisk virtuell kopia av en maskin eller process som finns i den verkliga världen. Det gör det möjligt för tillverkningsteam att testa nya sätt att göra saker, och att driva virtuella prototyper till sina absoluta gränser, utan kostnad och risk för att skada något i verkliga livet.
• Design för tillverkning: Detta är inte så mycket en teknik i sig som det är en tvärfunktionell praxis som finns på grund av teknik. Design för tillverkningsprinciper gör det möjligt för FoU-proffs att lära av data – från hela fabriksgolvet och kundbasen. Dessa insikter hjälper dem sedan att vinna/vinna produkter som uppfyller kundernas krav på kvalitet och personalisering, och att skapa konstruktioner är också enklare, smalare och snabbare att tillverka och anpassa.

Automatiserad tillverkning jämfört med autonom tillverkning

Automatiserad tillverkning är inget nytt. Det syftar helt enkelt på robotenheter som är programmerade med det enda syftet att utföra en specifik åtgärd. Oftast sker dessa repetitiva uppgifter i samförstånd med andra maskiner och människor i en miljö som en monteringslinje. Automatisering är avgörande för att leverera den hastighet och noggrannhet som krävs för högvolymstillverkning.

Autonom tillverkning är i princip bara automatiserad tillverkning… med en hjärna. Med hjälp av Industri 4.0-teknologier som AI och maskininlärning, ett smart tillverkningssystem och IoT-enheter i den, samla in olika dataset som konsumentåterkoppling, tillgång och efterfrågan, maskinkapacitet och annan relevant information. Artificiell intelligens och maskininlärningsalgoritmer kan sedan tillämpas på dessa datauppsättningar för att leverera – och automatiskt genomföra – effektivare och optimerade arbetsflöden och processer.

Exempel på smart tillverkning i praktiken

Se hur några av världens mest innovativa företag använder mjukvarulösningar för att optimera och effektivisera sin tillverkning och leverantörskedja:

• Leonhart Group: Molnbaserade smarta lösningar ger synlighet, produktivitet och säkerhet. Skalbara system stöder tillväxt och lyhördhet för affärsmöjligheter.
• A.M.P.E.R.E: Automatiserade processer i hela försörjningskedjan och realtidsuppdateringar av valutor och aktier möjliggör snabba prisberäkningar och just-in-time-orderuppfyllande.
• Geografi: Transparens och realtidsdata innebär bättre svar på kundernas behov, säkrare prediktiva analyser och optimerade försörjningskedjor och produktion.
• Yanmar Marine: automatisering och standardisering mellan företag underlättar kommunikation och synlighet mellan företag – vilket leder till ökad innovation och produktivitet.
• Smart Press Shop: Ökad effektivitet och motståndskraft i leveranskedjan med smartare och mer hållbar tillverkning av fordonskomponenter.

Smart tillverkningsimplementering: Nästa steg

Vissa företag har redan gått ganska långt på den digitala omvandlingens väg och integrerat ett brett spektrum av Industri 4.0-teknik i sin verksamhet. Andra kommer precis igång med sin resa eller undrar var de ska börja.

Den goda nyheten är att de bästa smarta tillverkningslösningarna möter dig var du än befinner dig och hjälper dig att initiera eller fortsätta din resa – med fristående lösningar eller molnbaserade affärssystem med inbyggd funktionalitet.

Och slutligen, innan du börjar denna process, kom ihåg att inkludera din mest värdefulla tillverkningstillgång: dina människor. Sätt ihop solida kommunikations- och förändringshanteringsstrategier för att säkerställa att alla dina team är entusiastiska, stärkta och informerade om de spännande förbättringarna framöver.