Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) ist die nächste technische Revolution im Fertigungsbereich und seine Umsetzung bereits in vollem Gange. Die Hersteller werden voraussichtlich bis zum Jahr 2020 [1] weltweit 1 Mrd. IoT-Geräte nutzen und bis zu 70 Mrd. Dollar in IoT-Lösungen investieren. Während die Ausgaben für IoT-Initiativen steigen, erzielt die Fertigungsindustrie im Vergleich zu anderen Branchen die höchste Rendite aus IoT-Lösungen. Laut einer Umfrage von TATA Consultancy lag die Umsatzsteigerung zwischen 2013 und 2014 bei durchschnittlich 28,5 Prozent [2].

Die Lösungen von Mentor verbessern die Verwaltung der Produktionsanlagen im gesamten Elektronikherstellungsprozess.

Die Lösungen von Mentor verbessern die Verwaltung der Produktionsanlagen im gesamten Elektronikherstellungsprozess. Mentor

Derzeit verwenden die Hersteller vermehrt IoT-Lösungen, um die Ressourcen in ihren Fabriken zu verfolgen, ihre Bedienstände zu konsolidieren und ihre Analysefunktionen durch vorausschauende Wartung zu erweitern. Viele IoT-Lösungen sind heute noch sehr einfach. Analysten prognostizieren jedoch, dass die Hersteller zukünftig komplexe Technologien implementieren werden, zum Beispiel autonome Roboter und Augmented-Reality-Tools.

 

Die Elektronikfertigungsindustrie hat in Automatisierungs- und Fertigungssteuerungssysteme investiert. Mit der Einführung der IoT-Technologie und der Maschine-zu-Maschine-Kommunikation sammelt sie nun große Datenmengen über die Abläufe in der Produktionsstätte in Echtzeit. Doch was soll mit all diesen Daten geschehen? Wie werden Bediener, Manager und Führungskräfte vor einer Überflutung mit Informationen geschützt?

 

IoT-Daten in der Baugruppenfertigung nutzen

Da die IoT-Technologie eine immer größere Rolle in der Fertigung spielt, können Fabrikmanager ihre Effizienz verbessern und den Ausschuss in der Fertigung reduzieren, um dann mit Hilfe von Business-Intelligence in die nächste Phase einzutreten. Fortschrittliche Intelligenz wird Elektronikherstellern helfen, die schiere Anzahl und Komplexität der Fertigungsmaßnahmen zu bewältigen, die ihre Ausbeute und Zuverlässigkeit beeinträchtigen. Zudem bietet sie einen detaillierten Ansatz, um Prozessfehler zu diagnostizieren und zu korrigieren. Betriebsleiter können mit Hilfe von Business-Intelligence tief in historische Prozessdaten eintauchen, um Muster und Beziehungen zwischen einzelnen Prozessschritten und Eingaben zu erkennen und die Faktoren zu optimieren, die den größten Einfluss auf die Ausbeute haben.

In den letzten zehn Jahren haben sich Elektronikprodukte drastisch verändert. Um wettbewerbsfähig und profitabel zu bleiben, mussten sich die Hersteller an neue Marktgegebenheiten anpassen. Diese sich verändernden Marktanforderungen haben dazu geführt, dass die Elektronikfertigungsindustrie von der High-Volume-/Low-Mix-Fertigung auf die Low- oder Medium-Volume/High-Mix-Produktion wechselte. Während sich bei High-Volume-/Low-Mix-Linien einzelne Produkte innerhalb von Minuten herstellen lassen, produziert eine Low-Volume-/High-Mix-Linie die gleiche Menge an Produkten über den ganzen Tag. Die Produktvariationen sind in der High-Mix-Situation zusammen mit den fixen Produktionskosten, den Investitionen in die SMT-Maschinen, den direkten und indirekten Arbeitskosten etc. mehr als 250 mal höher als bei hohen Stückzahlen. Die Hersteller müssen einen Weg finden, um diese Kosten zu reduzieren und gleichzeitig eine vergleichbare Produktivität zu erreichen.

Business-Intelligence

Die Entwicklung des Internets kennt nur eine Richtung: vorwärts. Doch die Digitalisierung von Geschäftsabläufen ist kein Selbstläufer und erfordert neben erfahrenen Partnern vor allem auch eine entsprechende Infrastruktur. Mentor, A Siemens Business, unterstützt eine umfassende IoT-Fertigungslösung für automatisierte Fertigungsprozesse, intelligentes Reporting und Analysen.

Höhere Anforderungen und Erwartungen von Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Kommunikation und der Medizin setzen die Hersteller unter Druck, ihren Kunden einen ordnungsgemäßen, optimal funktionierenden Produktionsbetrieb sicherzustellen. Einfach nur Daten zu analysieren ist nicht ausreichend. Unternehmensleiter müssen in der Lage sein, mit Hilfe der Daten Wissen zu schaffen, das die Produktion zugunsten ihrer Kunden positiv beeinflusst. Die steigenden Anforderungen an die Qualität und Zuverlässigkeit der Produkte deuten darauf hin, dass die Elektronikfertigung aussagekräftige Business-Intelligence benötigt.

 

Große Datenmengen beherrschen

Mit Business-Intelligence können die Hersteller künftig IoT-Daten auf nützliche Weise analysieren. Intelligente Software übersetzt alle Daten in aussagekräftige und verwertbare Reports, die leicht konfigurierbar sind. In der Produktionsstätte verarbeitet Business-Intelligence-Software Informationen von einzelnen Maschinen sowie von der gesamten Produktionsstätte und gibt so einen genauen Einblick in die Abläufe aller Fertigungsprozesse.

 

Diese Art von Business-Intelligence-Software muss drei Fragen beantworten:

  • Was ist passiert?
  • Warum ist das geschehen?
  • Was passiert als nächstes?

 

Um bestimmte Anforderungen erfüllen und Leistungsindikatoren in Echtzeit bereitstellen zu können, muss eine Business-Intelligence-Lösung einfach zu konfigurierende Dashboards enthalten. Die Daten müssen auf informative und intuitive Weise präsentiert werden, die sowohl High-Level-Informationen über die Abläufe in der Fertigungshalle als auch Low-Level-Informationen über die einzelnen Stufen des Herstellungsprozesses liefert. Eine derartige Lösung muss die Möglichkeit einer einfachen Drill-Down-Analyse bieten und selbst erstellbare Funktionen zur Automatisierung weiterer Erkenntnisse enthalten und einen höheren Detaillierungsgrad der Analyse ermöglichen.

Die Mentor-Technologie sorgt für Transparenz in allen Produktionsstätten, Produkten und Lieferketten. Sie gestattet es, die weltweite Produktion zu ermitteln und zu überwachen und dadurch die Performance der Lieferkette zu optimieren.

Die Mentor-Technologie sorgt für Transparenz in allen Produktionsstätten, Produkten und Lieferketten. Sie gestattet es, die weltweite Produktion zu ermitteln und zu überwachen und dadurch die Performance der Lieferkette zu optimieren.

Mentor

Dies führt letztendlich dazu, dass der Bediener die eigentliche Ursache für Probleme in der Produktionsstätte erkennen kann. Intelligente Reports müssen automatisch generiert und entsprechend verteilt werden. Dies würde nicht nur die Reaktionszeit auf kritische Probleme verringern, sondern auch die mühsame Erstellung von täglichen, wöchentlichen und/oder monatlichen Reports reduzieren. Das gezielte Zusammenstellen von Reports für bestimmte Empfänger verbessert sowohl die Kommunikation und Teamarbeit als auch die Transparenz.

 

IoT-Anwendungen, die ständig große Datenmengen aus der Produktion in Echtzeit sammeln, erfordern Lösungen, die diese isolierten Datensätze automatisch zusammenfassen und intelligent analysieren, um wichtige Erkenntnisse zu vermitteln. Business-Intelligence muss der nächste Schritt zur Nutzung der enormen Datenmengen sein, die von den IoT-Initiativen gesammelt werden. Dies erleichtert die Entscheidungsfindung und reduziert letztendlich die Kosten und den Ausschuss in der gesamten Fertigung, während sich die Branche in eine digitale Zukunft bewegt. Da die Investitionen in und die Einnahmen aus IoT-Initiativen steigen, können die Hersteller es sich nicht leisten, auf eine intelligente Lösung zur Verwaltung und sinnvollen Nutzung aller eingehenden Daten zu warten.

Productronica 2017: Halle A3, Stand 328

Referenzen:

  1. 1. The IoT In Manufacturing: Market Potential and Top Use Cases for a Sector that’s Leading IoT Adoption, February 2016, by John Greenough, Senior Research Analyst, BI Intelligence.
  2. 2. Internet of Things: The Complete Reimaginative Force, TCS Global Trend Study, July 2015.