Autodesks Strategie für Industrie 4.0

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Industrie 4.0 ist derzeit das Schlagwort in der Produktion. Die vierte Revolution in der Fertigung wirkt sich auf viele Branchen und Unternehmensbereiche aus. Warum aber müssen Produktionsbetriebe agiler und flexibler werden, Prozesse beschleunigen und die Zusammenarbeit optimieren? Was sind die Treiber, die verlangen, sich anzupassen und massive technologische Veränderungen vorzunehmen, um konkurrenzfähig zu bleiben? Von Detlef Reicheneder

Industrie 4.0 ist derzeit das Schlagwort in der Produktion. Die vierte Revolution in der Fertigung wirkt sich auf viele Branchen und Unternehmensbereiche aus. Warum aber müssen Produktionsbetriebe agiler und flexibler werden, Prozesse beschleunigen und die Zusammenarbeit optimieren? Was sind die Treiber, die verlangen, sich anzupassen und massive technologische Veränderungen vorzunehmen, um konkurrenzfähig zu bleiben?  Von Detlef Reicheneder

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Mit ihrer Software stellt Autodesk die Grundlagen für den Wandel, damit Innovationen gefördert und Produkte schneller eingeführt werden können. Das Unternehmen fasst diese aufkommenden Umbrüche unter dem Begriff „Future Of Making Things“ zusammen. Industrie 4.0 ist ein Teil dieser Veränderungen und kann Antworten für anstehende Herausforderungen liefern.

Die Industrien der zwei Geschwindigkeiten

Derzeit können wir in verschiedenen Branchen Trends und Veränderungen deutlich sichtbar erleben. Arbeitsweisen und die Art, wie produziert wird, ändern sich. Neue Unternehmen und Startups beeindrucken vor allem durch die enorme Geschwindigkeit und Dynamik, mit denen sie Entscheidungen treffen und auf aktuelle Situationen reagieren und nehmen althergebrachten Branchengrößen wichtige Marktanteile ab. Junge, dynamische Firmen brechen mit traditionellen, immer noch stark sequentiellen Produktentwicklungsprozessen und setzen auf agile, dynamische Verfahren, um schneller zu einem besseren Produkt zu kommen.
Auch die Nutzung von Talenten, das Verhältnis zu geistigem Eigentum und die Art, wie Innovation vorangetrieben wird, verändern sich. Hersteller legen Patente offen und versprechen sich davon eine größere Innovationskraft. Durch derartige Kooperationen in einer Art „Open-Source“-Verfahren lassen sich die Prozesse in Forschung und Entwicklung beschleunigen und Kosten reduzieren – besonders für kleine und junge Unternehmen ein wichtiger Aspekt, um sich auch mit großen Unternehmen zu messen. Und das führt dazu, dass plötzlich Konkurrenten entstehen, die scheinbar aus dem Nichts auftauchen und vieles Althergebrachte erfolgreich in Frage stellen.

Ziel: Losgröße eins? Ein Hirngespinst?

Schritt für Schritt halten auch in der Produktion neue Verfahren, Materialien und Technologien Einzug, oft getrieben von jungen oder sehr dynamischen Unternehmen oder aber von traditionellen Unternehmen, die weit vorausdenken müssen, wie etwa in der Luftfahrtbranche. Als Beispiele seien der 3D-Druck oder auch Verbundmaterialien genannt. Bei vielen gestandenen und erfolgreichen Unternehmen zeigt sich zudem eine gesteigerte Notwendigkeit der Individualisierung und der kundenspezifischen Anpassung von Produkten. Das trifft auf Maschinen und Anlagen genauso zu wie auf Endkundenprodukte.
Die gestiegene Komplexität der Produkte, die Integration von Mechanik und Elektronik sowie Software stellen besondere Anforderungen an Unternehmen, die eine kundenspezifische Anpassung anbieten möchten.

Produkte kommunizieren

Produkte werden zunehmend intelligenter, können sich untereinander verbinden und kommunizieren. Das wiederum öffnet ganz neue Geschäftsfelder und ermöglicht sehr dynamische Reaktionen auf äußere Einflüsse.
Diese Produkte können dann völlig neue Sachverhalte kombinieren und verarbeiten. Das gilt für einen Assistenten in einem Smartphone, der erkennt, wo man sich befindet, berechnet, wie lange man zum nächsten Termin braucht, und den Anwender darauf hinweist, dass es Zeit wird, sich in Bewegung zu setzen. Aber es gilt auch für Maschinen, die den Betreiber auf ein bevorstehendes Wartungsereignis hinweisen, das außerhalb des Intervalls auftritt und durch Unregelmäßigkeiten in Sensordaten angekündigt wird.
Wenn Produkte auf ihre Umgebung reagieren können und vernetzt mit anderen Produkten kommunizieren, kann man teilweise oder auch ganz von einem zentralen vorbestimmten Steuerungsschema abrücken und die Intelligenz der Produkte nutzen, um „smarte Prozesse“ abzubilden.

Industrie 4.0 in der Produktion

All diese Entwicklungen wirken sich auf die Produktion aus, und Unternehmen müssen sich darauf einstellen. Die vierte industrielle Revolution ist das Zeitalter einer Produktion, die hochvernetzt arbeitet, bei der das Produkt die Fertigung steuert, man die gewaltigen Datenmengen, die durch all die intelligenten Sensoren und Maschinen entstehen, für eine Optimierung auswertet und die Kommunikation über neue Medien erfolgt.
Maschinen und Roboter erkennen Situationen und können dynamisch reagieren. Sensoren können Informationen an benachbarte Maschinen oder zentrale Überwachungseinheiten weitergeben. Produkte tragen die Information über ihre Spezifikation mit sich und können, basierend auf den jeweiligen Gegebenheiten, etwa der Maschinenauslastung, einen optimalen Weg durch eine Fertigung definieren.
Ingenieure kommunizieren nicht nur mit ihren Kollegen an verteilten unterschiedlichen Standorten über Cloud-Lösungen und diskutieren Vorschläge in virtuellen Umgebungen, sondern werden auch von Optimierungsroutinen in der Konstruktionssoftware unterstützt, die das Modell analysieren und optimale Vorschläge für eine Geometrie unter den geforderten Ausgangsbedingungen vorlegen.
Unternehmen können in der Entwicklungs- und Produktionsphase durch Cloud-Anbindung auf Computing-Ressourcen zugreifen, die auf Bedarf einfach skalierbar und damit hochprofitabel sind.

Mit Autodesk die Zukunft gestalten

Autodesk bietet die Software für diesen Wandel. Collaboration Tools unterstützen die Zusammenarbeit von Spezialisten innerhalb und außerhalb der Firewall. Die E-Mail, die oftmals nicht das geeignete Werkzeug für den sicheren Datenaustauch ist, muss so nicht länger genutzt werden. Inventor und Fusion 360 sind die Hauptplattform, mit der Design- und Ingenieurteams effizient an einem zentralen Datenmodell zusammenarbeiten können. Vom Design über Tests bis zur Fertigung können alle Arbeitsschritte abgedeckt werden. Auch eine Anbindung an 3D-Drucker ist vorhanden, sodass direkt produziert werden kann. Im Produktentwicklungsprozess ist diese Fähigkeit von unschätzbarem Vorteil, da Entwicklungen direkt als 3D-Modelle erstellt, betrachtet und gegebenenfalls auch getestet werden können.
Autodesk A360 ist eine cloud-basierte Anwendungsumgebung, die unterschiedliche Projekte und verteilt arbeitende Mitarbeiter an einem zentralen Ort versammelt. Auf Desktop- und Mobilgeräten ist die Bearbeitung und Ansicht von mehr als 100 2D- und 3D-Datenformaten möglich, was die Zusammenarbeit vereinfacht. PLM 360 versetzt Anwender als cloud-basiertes Product-Lifecycle-Management-Tool in die Lage, intelligente, vernetzte und personalisierte Produkte und Produktionsanlagen mit integrierten Dienstleistungen zu entwickeln.
Die Factory Design Suite enthält mehrere Lösungen und bietet die digitale Optimierung und Visualisierung eines Fabrikentwurfs. Digital-Prototyping-Funktionen sorgen für eine effiziente Planung von Fertigungsanlagen und die Auswertung von „Was-wäre-wenn?“-Szenarien in der Fabrikplanung, zum Beispiel bei der Platzierung der Maschinen. Die Product Design Suite ist eine Lösung für 3D-Produktdesign, die mit Werkzeugen für Simulation, Zusammenarbeit, Visualisierung und Digital Prototyping den gesamten Produktentwicklungsprozess abdeckt. Konstrukteure, Ingenieure und Analytiker verbessern mit Moldflow, einer Software für die Spritzgusssimulation, Kunststoffteile, Spritzgussformen und Fertigungsprozesse.
Allen Programmen gemein ist, dass sie die Zusammenarbeit optimieren und die Entscheidungsfindung beschleunigen. Durch die Nutzung von Cloud-Ressourcen können Nutzer nicht nur auf mehr Rechenleistung zugreifen, sondern auch die Art der Zusammenarbeit vollkommen verändern. Fachkräfte unterschiedlicher Disziplinen arbeiten an einem Projekt gleichzeitig zusammen. Meetings, in denen Zwischenstände verglichen werden und die Arbeit abgeglichen wird, sind nicht mehr obligatorisch. Stattdessen laufen Abstimmungen in der Software ab. So machen sich Unternehmen schon in den ersten Schritten einer Produktentwicklung bereit für Industrie 4.0. (anm)

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