The road to a Smart Factory with zenon

Cyber-physische Systeme, Internet of Things und die Produktionswelt von heute

Zukunftskonzepte von cyber-physischen Systemen und Internet of Things in der Produktion sprechen von komplett vernetzten, sich selbst organisierenden Produktionssystemen mit dem Ziel der „Smart Factory“. Diese sind auch ein wichtiger Bestandteil der Hightech-Strategie Industrie 4.0.



Road to the Smart Factory

IU Magazine Article

Road to the Smart Factory

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IoT have allowed manufacturers to create smart factories that use Industry 4.0 technology to automate and control processes and improve resource efficiency.

Bis wir das Ziel einer vollkommen digitalen Fertigung erreichen, liegen allerdings noch viel Forschung und Entwicklung vor uns. Die Vernetzung von Sensoren und Aktoren über das Internet stellt uns zum heutigen Stand der Technik noch vor offene Fragen wie Echtzeitfähigkeit und Sicherheit, die im industriellen Kontext benötigt werden.

 

Dennoch brauchen wir die Konzepte des Internet of Things (IoT) nicht zwingend als Zukunftsmusik betrachten. Mit hybriden Architekturen können wir bereits heute bislang ungenutzte Potenziale in Ressourceneffizienz, Effektivität und Flexibilität in der Fertigung heben. Solange Netzwerkinfrastrukturen und Protokolle keine echtzeitfähigen Prozesse über das Internet ermöglichen, werden wir mit Architekturen arbeiten, die mit einer „Arbeitsteilung“ dezentraler und zentraler Intelligenz funktionieren. Und da der Mensch auf absehbare Zeit eine wesentliche und noch wichtiger werdende Rolle in der Produktion spielen wird, ist auch eine kontinuierliche Verbesserung der Ergonomie und damit Entlastung des Menschen in der Produktion ein wichtiger Faktor.

 

Internet of Things findet heute in fast allen Lebens- und Arbeitsbereichen statt – von tragbaren Fitnessarmbändern, die mit der Cloud kommunizieren, bis zu Parksensoren, die Informationen für übergeordnete Parkleitsysteme bereitstellen. Aber welche Bedeutung hat IoT in der Produktion?

 

Die Reise bis zur digitalen Fabrik wird, wie so viele Entwicklungen in der industriellen Fertigung, eher eine kontinuierliche Evolution als eine Revolution sein. Heterogene bestehende Produktionsanlagen, lange Investitionszyklen und eingeschränkte Möglichkeiten zum „Experimentieren an der laufenden Produktion“ sind die üblichen Rahmenbedingungen.

 

Betrachten wir den Weg zur Smart Factory als Reise, die bereits mit der Erfindung der Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) vor über vierzig Jahren begonnen hat. Und mit etwas Phantasie kann man die PC-basierte Automatisierung als Zwischenschritt zur digitalen Fabrik betrachten.

 

Lange Zeit galt das zuverlässige Steuern von industriellen Prozessen als Hauptaufgabe in der Automatisierung. Um intelligenter zu produzieren, gewinnt neben dem Aspekt des Steuerns der durchgängige Informationsfluss stark an Bedeutung. Wenn wir es schaffen, diesen zu etablieren und kontrollieren, können wir darauf Applikationen und Logiken aufsetzen, die uns wiederum ermöglichen, Ressourcen zu sparen, effektiver zu werden und flexibler zu produzieren.

 

Wenn die Technologie aber noch (teilweise) in Entwicklung ist – welche konkreten Schritte können wir unternehmen, um unsere Fertigung bereits heute noch „smarter“ zu machen?

Sieben Schritte in Richtung Smart Factory

  1. Menschen zusammenbringen
  2. Eine gemeinsame Sprache finden
  3. Geschäftsziele definieren
  4. Idealzustand bestimmen
  5. Kosten-Nutzen-Betrachtung/Investitionsplan
  6. Technologiematching unter Berücksichtigung von Kosten/Nutzen
  7. Umsetzung und kontinuierliche Verbesserung

With Smart Factory technology, you can reduce costs, improve efficiency, increase product quality and minimize production downtime.

Seven steps towards a Smart Factory

To start implementing Smart Factory principles in your manufacturing facility, take these seven steps:

 

1. Bring people together: Besides technological challenges, manufacturers also face organizational challenges. Driven by the IT/OT convergence, the people who set the business goals and objectives need to align with those who know what is technologically possible. This requires a cross-disciplinary team with representatives from production (including automation and the operational technology), IT, marketing and sales, as well supply chain management.

 

2. Find a common language: Terms like the Internet of Things, cyber-physical systems, information flows, business processes, the total cost of ownership, return on investment, and investment cycles abound around the concept of the Smart Factory. Before a discussion can even happen, the team should sync on the actual problems needing to address and turn technological and business jargon into shared, actionable targets.

 

3. Define business objectives: Technology enthusiasts tend to evaluate ideas from the perspective of technological feasibility. If technology is a tool to better fulfill the purpose of the company, the business objectives should be the main focus. To define the objectives, companies should ask themselves: Would manufacturing with more flexibility help us attract additional customer groups? What costs (e.g. energy, raw materials) would pose a risk to our business model? What should our production do to increase customer satisfaction and loyalty? What can help us stand out from the competition?

 

4. Determine the ideal status: Once the business objectives are clear, it is possible to define an ideal status of your business: An autonomous factory? Product customization to achieve batch size one or lot size one production? Shorter cycles from product design to delivery?

 

5. Perform a cost/benefit assessment and create an investment plan: Companies should also estimate what additional profits to expect from the business objectives. By conducting the assessment, companies will also define how much they want to invest to eventually achieve the ideal status, taking into account the risks.

 

6. Match technologies, taking into account costs and benefits: Knowing what you need, where the journey will take you and the investment framework, you can evaluate how to reach the ideal status with the technology available today. Manufacturers will often start to see positive results when they have completed step 1 through 5. It will also become clear which technologies are still missing in which areas, in order to take the next steps.

 

7. Begin implementation and continuous improvement: Last but not least, put your plan to work. Many companies begin with a pilot project to test the equipment, software and organizational coordination. As these aspects of your project start to yield results, you can scale up your Smart Factory plan. Industrial software such as zenon, for example, can scale and grow as your business expands. In the meantime, continuously monitor the implementation and integration of the previous steps and make improvement plans for the future.

Knowing what you need, where the journey will take you and the investment framework, you can evaluate how to reach the ideal status with available technology.

How COPA-DATA helps you manage your Smart Factory

 

At COPA-DATA, our zenon Software Platform helps manufacturing businesses take advantage of Smart Factory technology. zenon comes with two major elements — the Editor, which allows system integrators to design projects, and the Runtime, which provides graphical and customizable interfaces you can use to operate projects.

 

When you choose zenon as your Smart Factory software, you can benefit from flexibility, scalability, situational awareness and optimal security, including role-based user administration and network encryption. COPA-DATA develops wizards and tools in-house to make operations faster and easier. We are a hardware-independent software provider, so you can use zenon with many types of existing equipment.

 

Industries that rely on zenon to collect data and automate processes include:

 

 

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Implementing zenon in your manufacturing can help you reach your business goals with improved efficiency, product quality and much more. In addition to software, COPA-DATA offers training and support services tailored to your industry, use case and level of expertise. To learn more about our Smart Factory solutions, contact us today.

zenon helps manufacturers take advantage of Smart Factory technology and achieve business goals with improved efficiency, product quality and more.

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