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Christian Blenkers
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Was bedeutet Industrie 4.0?

Mit unitop zum digitalen Industrieunternehmen

„Wie Maschinen untereinander kommunizieren“ – Industrie 4.0 ist ein Zukunftsprojekt des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Dabei geht es u. a. um die Integration von IT in Produktionsprozesse, aber auch um die weitestgehend autarke Steuerung von Maschinen – angefangen bei der vollautomatisierten Serienfertigung bis hin zum selbstfahrenden Lagerroboter. Der Begriff Industrie 4.0 wurde erstmals 2011 in die Öffentlichkeit getragen und kennzeichnet eine Entwicklungsrichtung bzw. eine Form der Interaktion. Der Zusatz 4.0 verweist dabei auf die vierte industrielle Revolution.
Der Wunsch nach schnellerer, kostengünstigerer und effektiverer Herstellung von Produkten ist einer der Beweggründe für Industrie 4.0. Die technische Voraussetzung für den kommunikativen Datenaustausch sind die sogenannten cyber-physischen Systeme (CPS), ein komplexes Konstrukt, in dem elektronische Komponenten mit mechanischen Teilen über eine Dateninfrastruktur, wie beispielsweise das Internet, miteinander kommunizieren.

Zukunft der Industrie

 

Zu den Anwendungsgebieten zählen u. a. medizinische Geräte, Verkehrssteuerungssysteme und industrielle Prozesssteuerungssysteme, aber auch die Nachschubsteuerung für Produktionsmaterial mittels RFID. Oft ist in dem Zusammenhang auch die Rede vom „Internet der Dinge“ (IOT).
Das Konzept sieht vor, dass alle am Prozess beteiligten Anlagen, Maschinen und Werkstücke kontinuierlich Informationen miteinander austauschen. Sämtliche Produktions- und Logistikprozesse werden hierbei integriert.

Kunden/Auftragsprozess:

1. Hochregallager

Durch die in unitop gespeicherten Daten erhält ein Lagerroboter die Informationen zu Artikel, Größe und benötigtem Gewicht. Er fährt dann automatisch das Regalfach an und kommissioniert die Ware entsprechend des Auftrages. Die Ware wird durch einen Stapler zur nächsten Station gefahren. Das Staplerterminal weist dem Fahrer den Weg.

2. CNC-Rüstung

unitop gibt der Maschine die entsprechenden Informationen zum CNC-Programm des zu bearbeitenden Artikels. Die Maschine bekommt darüber alle Informationen, wie der Artikel bearbeitet werden soll.

3. Digitale Qualitätskontrolle

In unitop werden die Prüfpläne hinterlegt, sodass die Mitarbeiter wissen, welche Messpunkte gemessen werden müssen. Über eine Messmittelanbindung lassen sich die ermittelten Werte zum Prüfauftrag speichern.

4. Video-Dokumentation der Verladung

Durch eine Videoerkennung wird das Kennzeichen des LKW ermittelt und der Verladeprozess aufgezeichnet. Die entsprechende Videosequenz wird dem Lieferschein zugeordnet und kann im Bedarfsfall recherchiert werden.

5. Automatische Versandbestätigung 

unitop versendet eine Versandbestätigung via E-Mail oder EDI an den Kunden. Somit kann dieser den Fortschritt der Sendung bis zum Eintreffen verfolgen.

6. Digitale Lagerlogistik

Bedarfsorientierte Produktionsplanung

Durch die Verarbeitung von EDI-Lieferavisen kann der Personalbedarf im Wareneingang optimal geplant werden. Somit ist sichergestellt, dass genug Mitarbeiter eingeplant werden, um eine zeitnahe Vereinnahmung, Kontrolle und Einlagerung zu gewährleisten. Dadurch können die bestellten Komponenten schnellstmöglich in den Produktionsprozess einfließen. 

7. Automatische Erfassung des Wareneingangs

Der Wareneingang wird durch MDE-Geräte unterstützt durch unitop direkt erfasst, sodass alle Bestandsveränderungen im Lager Just-in-Time eingesehen werden können.

8. Prozesskennung

Durch einen RFID-Chip am Artikel oder dem Ladungsträger kann bei der Durchfahrt von einem Bereich in den anderen direkt eine Rückmeldung der Fertigungsschritte erfolgen. Außerdem kann damit eine Umlagerung von Fertigungsbereich A nach Fertigungsbereich B erfolgen. Diese Information gibt unitop direkt weiter, sodass Ressourcen optimal geplant werden können.

Sonstige Prozesse digitaler Industrieunternehmen

Grafische Plantafel

Durch die grafische Plantafel in unitop werden Maschinenverfügbarkeiten, Personaleinsatz, Schichtpläne, Werkzeuge, das Rohmaterial und die Aufträge übersichtlich dargestellt und gesteuert.
So bietet Ihnen unitop eine übersichtliche und genau geplante Fertigungsplanung, da gleichzeitig aktuell eintreffende Aufträge, inklusive Mengen und Laufzeitprognosen, angezeigt werden. Fertigungsaufträge können somit geplant, terminiert und freigegeben werden. Bei dieser Planung wird zudem automatisch die Verfügbarkeit von Material und Werkzeugen angezeigt.

Betriebsdatenerfassung (BDE)

Mit der Betriebsdatenerfassung von unitop können zeitnahe, fehlerfreie und lückenlose Betriebsdaten erfasst und analysiert werden. Die produzierte Menge oder die benötigte Zeit an einer Maschine bzw. am Arbeitsplatz, aber auch die Maschinenauslastung oder Störungen können so ermittelt oder identifiziert werden. Mit der Betriebsdatenerfassung von unitop können Produktionsabläufe stetig optimiert werden, sodass die Effizienz und Produktivität maßgeblich gesteigert werden.

Personalzeiterfassung (PZE)

Mit unitop können Sie eine zuverlässige und automatische Zeiterfassung in Ihrem Unternehmen gewährleisten. So können Sie unabhängig vom Arbeitszeitmodell Ihrer Mitarbeiter die geleisteten Arbeitsstunden erfassen. Das sorgt für Transparenz und Rechtssicherheit. Durch die moderne und integrative Personalzeiterfassung von unitop profitieren Sie von einer höheren Produktivität und besserer Transparenz.

Objektverfolgung

Mit der Objektverfolgung von unitop haben Sie immer den Überblick über den Standort sämtlicher Objekte und entlasten gleichzeitig die Mitarbeiter. Mit unitop können Produktions- und Prozessdaten in Echtzeit verfolgt werden. Bewegungsabläufe von Artikeln, Werkzeugen oder Werkstücken werden genau erfasst und dokumentiert. Weiterhin haben Sie die Möglichkeit, Objektbewegungen zu automatisieren und als Buchung in unitop zu erfassen.

Digitale Lagerlogistik

Eine digitale Lagerlogistik ist die notwendige Grundlage für Industrie 4.0 und beruht auf einem Lagerverwaltungssystem (LVS). Ein Lagerverwaltungssystem ist ein softwarebasiertes System, das die Verwaltung eines Warenlagers bzw. von Artikeln und Lagerpositionen/-orten und deren Beziehung zueinander steuert. Die Lagerverwaltungssoftware unitop (unitop LVS) regelt alle Materialflüsse im Unternehmen. unitop LVS unterstützt zudem die Koordination des gesamten Wareneingangs von der Bestellung bis zur Auslieferung sowie den Versand samt Kundenstammpflege, Bestellvergleich, Lieferscheindruck und Disposition. So können Lagerbestände überwacht und Lagerbewegungen erfasst werden, was die Lagerkosten massiv senkt.

Automatische Produktionsplanung

Die automatische Produktionsplanung ist Teil der unitop Industrielösung und steuert die ressourcenbasierte Grob- und Feinplanung in der Produktion. Mit der automatischen Produktionsplanung von unitop können verschiedenste Produktionstechnologien und -strategien, segmentierte Produktionsbereiche und sämtliche Wertströme gesteuert und erfasst werden. So können Produkte auch leicht nach individuellen Kriterien geplant werden.

EDI-Kommunikation

EDI (Electronic Data Interchange oder elektronischer Datenaustausch) bezeichnet den elektronischen Austausch von Daten zwischen rechtlich selbständigen Geschäftspartnern. In der Regel geht es dabei um geschäftliche Daten, wie beispielsweise Aufträge, Auftragsbestätigungen, Lieferavise (inklusive Paketinhaltslisten) und Rechnungen. Über EDI lässt sich auch auf Artikelstammdaten (BMEcat) zugreifen. Beispielsweise können Händler auf Kataloginformationen ihrer Lieferanten zugreifen und diese in ihr System übernehmen. Sie müssen die Artikel dann nicht mehr selbst im System anlegen.
Mit unitop können Sie die Digitalisierung Ihrer Verkaufs- und Einkaufsvorgänge ganz einfach über den integrierten EDI-Konverter abbilden. Hierdurch vermeiden Sie Zusatzkosten von externen EDI-Dienstleistern. Durch die Digitalisierung Ihrer Geschäftsvorgänge reduzieren Sie den internen Bearbeitungsaufwand deutlich und erhöhen gleichzeitig die Kundenbindung.

unitop, die ERP-Software als notwendige Basis für Industrie 4.0

Höherer Wettbewerbsdruck, kürzere Produktlebenszyklen und niedrigere Lose bei steigender Produktvielfalt sind nur einige Herausforderungen, denen sich Unternehmen heutzutage stellen müssen. Der Servicegedanke und die Berücksichtigung von kundenindividuellen Wünschen und Bedarfen hat den Trend vom reinen Handel hin zum Service-Center mit zunehmender Fertigungstiefe verstärkt. Die damit steigende Komplexität bei der Steuerung der internen Produktion, Einbindung externer Spezialisten (Beschichtung, Schweißen o. Ä.) sowie die damit verbundenen Logistikprozesse stellen immer höhere Anforderungen an die Unternehmenssoftware.

In diesem Zusammenhang ist das Thema Industrie 4.0 in aller Munde und stellt für mittelständische Unternehmen eine große Chance dar, ihre Marktposition zu stärken und wettbewerbsfähiger zu werden. Doch wie weit ist die Theorie von der vollständigen Vernetzung der Produktion, in der Maschinen untereinander kommunizieren und autark produzieren, von der Praxis entfernt?

Der Großteil der heute eingesetzten Maschinen und Anlagen in mittelständischen Unternehmen verfügt nicht oder nur teilweise über die notwendige Software bzw. über eine Schnittstelle, um Daten an andere Softwaresysteme zu übergeben. Um Industrie 4.0 leben zu können, müssen Daten jedoch digital verfügbar sein. Ein Rundgang durch die Betriebe zeigt, dass heute noch in vielen Unternehmen die „Zettelwirtschaft“ vorherrscht und Fertigungsprozesse über Laufzettel und Betriebsaufträge angestoßen werden.

unitop als Zentrum einer modernen, digitalen Unternehmensausrichtung

In die Jahre gekommene ERP-Systeme verfügen oftmals nicht über die notwendige Kompatibilität, um beispielsweise neue Maschinen, Anlagen oder auch mobile Endgeräte wie Scanner, Tablets oder Smartphones anzubinden. Auch die Integration von Geschäftspartnern oder Endkunden über webbasierte Schnittstellen ist in vielen Unternehmen eher ein Wunschzustand als gelebter Alltag.

Die moderne ERP-Software unitop bildet das Zentrum einer modernen, digitalen Unternehmensausrichtung. Als federführende Kommunikationsplattform über alle Abteilungen hinweg wird hier der Grundstein für Industrie 4.0 gelegt. Als Voraussetzung muss ein solches ERP-System dabei in erster Linie über flexible Schnittstellen verfügen. Neben Standards wie EDI, SOAP und Webservices muss es möglich sein, auch individuelle Schnittstellen zu schaffen. Weiterhin muss es Möglichkeiten zur Überwachung der eingehenden Schnittstellen und für das automatische Auslösen von vordefinierten Aktionen (Workflows) bzw. der ausgehenden Schnittstellen geben. Die standardisierte Nutzung auf allen Endgeräten, wie z. B. PCs, Smartphones, Tablets, Handscanner etc. muss ebenfalls gegeben sein.

Was ist das „Internet der Dinge“ (IOT)?

Der Begriff „Internet of Things“ (IOT) geht auf Kevin Ashton zurück. Seine Vision war schon 1990, dass Maschinen und Sensoren miteinander kommunizieren. Genauer gesagt geht es beim „Internet der Dinge“ darum, Maschinen, Geräte, Schalter und Sensoren über das Internet zu verbinden und auf diese Weise eine vollautomatisierte Kommunikation sicherzustellen.
Smart-Wearables, die Paketverfolgung über das Internet oder die Gebäudeautomation (Smart-Home) sind nur einige Dinge, die wir bereits heute aus unserem Alltag kennen.

 

Was ist mit „vierter industrieller Revolution“ gemeint?

Kennzeichen einer industriellen Revolution sind grundlegende Veränderungen, die alle Bereiche des gesellschaftlichen und ökonomischen Lebens betreffen.

In der Vergangenheit gab es bereits drei solcher Revolutionen:


1. industrielle Revolution

Im 18. Jahrhundert begann das industrielle Zeitalter durch die Erfindung der Dampfmaschine
und des mechanischen Webstuhls. Durch die Entwicklung konnten mehr Produkte unter Einsatz weniger Arbeitskräfte in derselben Zeit und damit wesentlich günstiger hergestellt werden.

2. industrielle Revolution

Die zweite Revolution leitete der Industrielle Henry Ford mit der Einführung des Fließband-Prinzips in seinen Fabriken ein. Die Kosten für Produkte wurden nochmals gesenkt und so für die breite Masse der Bevölkerung bezahlbar. Ein Beispiel für dieses Massenprodukt ist das Automobil.

3. industrielle Revolution

Der Einsatz von Elektronik und IT in der Produktion beschreibt die dritte Revolution. Prozessschritte, die höchste Präzision erfordern, konnten nun von Robotern übernommen werden. Dies erhöhte die Fertigungspräzision in vielen Industriezweigen und sicherte so eine reproduzierbare Qualität und eine Teilautomatisierung der Produktion.

4. industrielle Revolution:

Aktuell befinden wir uns im Umbruch zur vierten industriellen Revolution. Fertigungsprozesse verschmelzen mit Informationstechnologien. Anlagen, Maschinen und einzelne Werkstücke kommunizieren miteinander und tauschen so kontinuierlich Informationen aus. Dies erhöht die Flexibilität und ermöglicht eine individuellere Produktion.

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