Die Zukunft der Industrie: digitale Transformation

Die Industrie steht an der Schwelle eines nie dagewesenen Wandels. Die Digitalisierung bringt fundamentale Veränderungen mit sich, die sich auf die Organisation, Kunden-Lieferanten-Beziehungen und sogar die Weiterbildung von Mitarbeitern auswirken.

Der Wunsch nach höherer Produktivität, immer kürzere Produktlebenszyklen, der Trend zur kunden-individuellen Massenfertigung sowie gestiegene Anforderungen an Umweltschutz und Compliance zusammen mit ständig leistungsfähigeren digitalen Funktionen zur Kommunikation, Datenauswertung oder -präsentation sorgen für Umwälzungen in den globalen Wertschöpfungsketten und einen tiefgreifenden Strukturwandel in Industrien. Um in diesem disruptiven Umfeld wettbewerbsfähig zu bleiben und selbst hochindividualisierte Produkte in kleinsten Losgrößen kostengünstig und nachhaltig anbieten zu können, brauchen die Industrien ein Ökosystem, das durch stark vernetzte, datenintensive digitale Lösungen und Dienstleistungen angetrieben wird: Die Industrien brauchen eine digitale Transformation.

Der Zweiarm-Roboter Yumi von ABB setzt neue Maßstäbe in der Mensch-Roboter-Kollaboration.
Der Zweiarm-Roboter Yumi von ABB setzt neue Maßstäbe in der Mensch-Roboter-Kollaboration.
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Konnektivität, Kompatibilität und Kollaboration werden durch digitale Technik verbessert und machen die Fertigungs- und Prozessindustrie so flexibel, produktiv und effizient wie nie zuvor. Die digitale Transformation der Industrie – in unterschiedlichen Ausprägungen auch als vierte industrielle Revolution, Industrial Internet of Things, Industrie 4.0, China 2025 usw. bezeichnet – kann einzelne Fertigungs- oder Prozessschritte optimieren, aber auch globale Wertschöpfungsketten und Ökosysteme umwälzen. ABB ist ein führender Anbieter entsprechender Lösungen in diesen Bereichen, die unter der Bezeichnung ABB Ability™ vermarktet werden.

Voraussetzung für die digitale Transformation ist die Konnektivität der Assets wie etwa Werkzeuge, Maschinen, Materialien und Mitarbeiter entlang der Wertschöpfungskette →01. Dadurch wird die Verbindung der realen, physischen mit der vernetzten, digitalen Welt erreicht. Dafür sind einheitliche Kommunikationsprotokolle und Datenformate sowie Hardware-Schnittstellen erforderlich. ABB ist weltweit in den maßgebenden Organisationen zur Entwicklung von Standards vertreten.

Menschen und Roboter arbeiten immer enger zusammen. Virtual-Reality-Tools unterstützen Entscheidungen und erleichtern den Zugang zu Informationen in verschiedensten Anwendungen von der Vor-Ort-Wartung bis zum Produktdesign.
Menschen und Roboter arbeiten immer enger zusammen. Virtual-Reality-Tools unterstützen Entscheidungen und erleichtern den Zugang zu Informationen in verschiedensten Anwendungen von der Vor-Ort-Wartung bis zum Produktdesign.
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Verstehen die Assets den Sinn einer Information, weil sie das gleiche Vokabular nutzen, dann verstehen sie Nachrichten untereinander und können darauf reagieren. Dies schafft die Voraussetzung dafür, dass sie autonom interagieren und die zu erfüllenden Aufgaben erledigen können. Der Einsatz fortschrittlicher Verfahren wie etwa industrielle künstliche Intelligenz ist ein Forschungs- und Entwicklungsgebiet von ABB auf dem Weg, Industrien autonom zu machen.

Der digitale Zwilling, das digitale Abbild eines physischen Assets, ist eine Ausprägung der digitalen Transformation. Damit lassen sich Zeiten für Entwicklung, Produktion und Tests deutlich verkürzen und die Kosten für Prototypen und den Hochlauf der Produktion reduzieren. Voraussetzung für den erfolgreichen Einsatz der digitalen Zwilling-Technologie sind konsistente Daten entlang des gesamten Asset-Lebenszyklus. Das Asset selbst kann ein Produkt, ein System oder eine Fabrik sein. Mit einem digitalen Zwilling lassen sich Produktdetails verbessern oder Optimierungen entlang der Wertschöpfungskette vornehmen.

Datenintegrität und Cyber-Security-Maßnahmen stellen sicher, dass die entlang der Wertschöpfungskette verarbeiteten Daten vollständig und unverändert bleiben. Nur dann können aus den Daten die gewünschten Informationen zur Optimierung der Prozesse gewonnen werden.

Den Menschen in heutigen Betrieben soll damit die Arbeit erleichtert und nicht streitig gemacht werden. Vielmehr übernehmen autonome Systeme Aufgaben, die monoton, gefährlich oder anstrengend sind, und treffen Entscheidungen, für die das Eingreifen von Menschen nicht erforderlich ist. Erst wenn die Systeme richtige Entscheidungen in Situationen treffen, die ihnen zuvor nicht beigebracht (programmiert) wurden, kann von autonomen Entscheidungen gesprochen werden →02.

Durch Scannen des QR-Codes auf dem Frequenzumrichter vom Typ ACS880 erhält der Techniker unmittelbaren 
Zugang zu einer Fülle von Daten.
Durch Scannen des QR-Codes auf dem Frequenzumrichter vom Typ ACS880 erhält der Techniker unmittelbaren Zugang zu einer Fülle von Daten.
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Automatisierung kann anspruchsvolle Arbeitsplätze für Menschen schaffen. Um besser auf die Jobs von morgen vorbereitet zu sein, müssen laut einer von ABB in Auftrag gegebenen Studie allerdings selbst gut gerüstete Länder ihre Aus- und Weiterbildungskonzepte überdenken. ABB selbst bereitet sich mit der Schaffung digitaler Arbeitsplatzumgebungen und der intensiven Schulung der Mitarbeiter in digitalen Automationstools bereits intensiv auf die Zukunft vor. Auch in der Hochschulausbildung ist ABB aktiv. So gründete das Unternehmen 2007 die Jürgen Dormann Foundation for Engineering Education. Die Stiftung vergibt weltweit Stipendien an Studenten der Elektrotechnik, die hervorragende akademische Leistungen vorweisen und zur Fortführung ihres Studiums finanzielle Mittel benötigen. Mit dem 2016 erstmals vergebenen ABB-Forschungspreis zu Ehren von Hubertus von Grünberg wird alle drei Jahre ein Betrag von 300.000 US-Dollar zu Forschungszwecken ausgelobt. 

Neben der Interoperabilität der einzelnen Elemente und der zunehmenden Autonomie wird mit der digitalen Transformation auch ein höherer Grad an Nachhaltigkeit angestrebt. So können digitale Technologien dabei helfen, die Belastung des Klimas zu reduzieren. ABB treibt den Klimaschutz unter dem Motto „Mission to Zero“ voran und hat schon signifikante Ergeb-nisse erzielt. Das Unternehmen erzielt bereits über die Hälfte seiner Umsätze mit umwelt-freundlichen Produkten und Systemen, Tendenz steigend. Produkte für die Gebäudeautomation im privaten und gewerblichen Bereich ermöglichen die Energieoptimierung und komfortable Steuerung von elektrischen Verbrauchern. So können dank digitaler Transformation Energieeinsparungen von bis zu 30 % erreicht werden.

Unter ABB Ability™ hat ABB viele Lösungen zur digitalen Transformation zusammengefasst und erweitert ihr Angebot von Produkten und Dienstleistungen auf der Grundlage einer ein-heitlichen Plattform ständig weiter. Die derzeit rund 200 Lösungen können durch intensiven Austausch mit Kunden in Customer Experience Centern individuell angepasst werden. 

Bereit für die Transformation

Die digitale Transformation der Industrie hat unterschiedliche Ausprägungen. Der Begriff selbst ist der kleinste gemeinsame Nenner für die vielfältigen Umwälzungen, die zurzeit stattfinden. Die digitale Transformation umfasst Initiativen und Konzepte wie die vierte industrielle Revolution, das Industrial Internet of Things, Industrie 4.0, Industrial Internet Consortium, China 2025 und viele andere mehr. Über die einzelnen Initiativen und Konzepte sollte nur mit Hinweis auf die Einbettung in die digitale Transformation kommuniziert werden. •

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