6. Zusammenfassung / Ausblick: Industrie 4.0 in der Schneidindustrie

 

  • Industrie 4.0 bedeutet für die Schneidtechnik eine vernetzte smarte Fertigung unter Nutzung des Internet der Dinge und von cloudbasierten Services und Plattformen. Zur Umsetzung von Industrie 4.0 benötigen die Anwender eine überzeugende Digitalisierungsstrategie, parallel besteht die Aufgabe, Basiselemente und Kernelemente von Industrie 4.0 schnell und nutzbringend einzusetzen.

  • Die Hersteller von Geräten, Maschinen und Systemen haben darauf bereits reagiert. Smarte digitalisierte Stromquellen, smarte Elemente des Arbeitsschutzes und smarte Datenmanagementsysteme sind in der Anwendung (diese bilden den Kern für die weitere Umsetzung von Industrie 4.0 auf dem Weg zu einer vernetzten schweißtechnischen und schneidtechnischen Fertigung).

  • Zur Umsetzung einer vernetzten Fertigung im Sinne von Industrie 4.0 können die folgenden Kernelemente verwendet werden: Cyber physische Systeme und cyber physische Produktionssysteme / Vertikale und horizontale Integration / Data Analytics und Digital Engineering. Diese Kernelemente sind in Wechselwirkung verknüpft und müssen unter Berücksichtigung von geeigneten Schnittstellen und von überzeugenden Maßnahmen der Datensicherheit und von Cyber Security umgesetzt werden.

  • In der Schneidtechnik ist davon auszugehen, dass in Zukunft „CPS – gestützte Schneidprozesse“ angewendet werden. Die Fragen dabei sind: Wer entwickelt digitalisierte Stromquellen zu cyber physischen Stromquellen weiter? Wer entwickelt Schneidbrenner zu cyber physischen Schneidbrennern? Wer entwickelt Bauteile zu cyber physischen Bauteilen, und wer nutzt die Kommunikation zwischen cyber physischen Bauteilen und cyber physischen Schneidbrennern, um eine vernetzte (autonome) schneidtechnische Fertigung aufzubauen?

  • Cyber physische Systeme in einer schneidtechnischen Fertigung ermöglichen sowohl eine vertikale als auch eine horizontale Integration, damit können sowohl Funktionalitäten als auch Wertschöpfungsbeiträge anders als bisher gestaltet werden. Aus beiden Effekten lassen sich wirtschaftliche Effekte ableiten: sowohl was die Einsparung von Ressourcen / Kostensenkungen als auch was die Entwicklung von Ressourcen / Umsatzsteigerungen angeht. Möglicherweise ist die Fähigkeit, horizontale Wertschöpfungsnetzwerke zu managen, eine der wesentlichen Fähigkeiten für Schneidbetriebe in der Zukunft.

  • Data Analytics umfasst Daten aus realen schneidtechnischen Fertigungsprozessen und aus Datenmanagementsystemen. Zusätzlich können Daten aus Simulationen der schneidtechnischen Prozesse mit den bekannten Simulationswerkzeugen verwendet werden. Digital Engineering verwendet Daten aus der virtuellen Abbildung von Produkten und Prozessen. Zusätzlich können Daten aus ergänzend eingesetzten Hardwarekomponenten mit cps – Funktionen verwendet werden. Alle verfügbaren Daten können cloudbasiert beschrieben, bewertet, genutzt und präsentiert werden.
  • Für die Unternehmen stellen sich dabei als entscheidende Fragen: Wie werden diese Daten gewinnbringend genutzt werden können? Wo und wie führt die gezielte Nutzung von Daten zu einer Verbesserung in den betrieblichen Abläufen der schweißtechnischen Unternehmen? Wo und wie können Daten dazu verwendet werden, den Kundennutzen weiter zu steigern? Wo und wie lassen sich mit Daten neue Geschäftsfelder erschließen oder neue Geschäftsmodelle entwickeln? Diese Fragen können nicht pauschal, sondern nur spezifisch für Unternehmen beantwortet werden.

  • Auch in einer vernetzten schneidtechnischen Fertigung bleiben die Mitarbeiter auf den verschiedenen Funktions- und Qualifikationsstufen handlungsbestimmend

  • Die Möglichkeiten zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle sind für Unternehmen der Schneidtechnik vielversprechend: Nutzenversprechen können dadurch erweitert werden, dass neben optimierten physischen Produkten auch datenbasierte Dienstleistungen angeboten werden können. Kundenbeziehungen können sich durch diese erweiterten Nutzenversprechen und durch die Einbindung der Kunden in die horizontale Integration ändern. Kunden werden in die Wertschöpfungsnetzwerke integriert und nehmen vermehrt bisher klassische Aufgaben der Produktentwicklung wahr, was sich in einer weitergehenden Kundenzufriedenheit niederschlagen kann. Physische Produkte können über den gesamten Produktlebenszyklus mit zusätzlichen digitalen Dienstleistungen ausgestattet werden. Neue Schlüsselpartner mit bisher nicht nutzbaren Kompetenzen können in die Wertschöpfung mit einbezogen werden. Kostenstrukturen und Einnahmequellen können durch den Einsatz von digitalen Plattformen grundsätzlich verändert werden. Kundensegmenten, die bisher nicht erreicht werden konnten, können erschlossen werden.

  • Vorgeschlagen wird, einen „Handlungsrahmen Industrie 4.0 für die Schneidtechnik“ zu entwickeln, in dem besonders die Gestaltungsmöglichkeiten der Mitarbeiter beschrieben werden können, in dem Maßnahmen zur Aus- und Weiterbildung koordiniert werden können und in dem Initiativen zur Normung und zur Regelwerksarbeit umgesetzt werden können. Das Schneidforum stellt die geeignete Einrichtung dar, die Schneidtechnik auf dem Weg zu einer vernetzten smarten Fertigungstechnik aktiv zu begleiten.

 

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