Das verarbeitende Gewerbe befindet sich in einer Phase großer Veränderungen. Im Folgenden werden die Auswirkungen der digitalen Transformation (DX) auf die Fertigungsindustrie, spezifische Beispiele für DX und Probleme in der aktuellen Situation von DX betrachtet.
Was ist die digitale Transformation?
Die digitale Transformation bedeutet im Allgemeinen, dass die Durchdringung der IKT das Leben der Menschen in jeder Hinsicht verändern wird. Der Begriff aus der Wirtschaft kann in dem Sinne betrachtet werden, dass “die digitale Technologie das bisherige Geschäftsmodell grundlegend verändert”. Mit anderen Worten kann man sagen, dass es sich um eine Reihe von Reformen handelt, die darauf abzielen, die Produktivität zu verbessern, indem sie das Geschäft mit digitaler Technologie drastisch verändern und die Effizienz des Unternehmens und des Geschäftsbetriebs verbessern.
Im weitesten Sinne wird auch die einfache Automatisierung mit Hilfe von IT-Geräten dazu gezählt, aber in der verarbeitenden Industrie, in der die Automatisierung bereits sehr weit fortgeschritten ist, wird man davon ausgehen, dass sich die Fertigung selbst grundlegend verändern wird. Dies betrifft die Konstruktion von Produktionslinien, die sich je nach Situation verändern können, und die gesamten Geschäftsprozesse in der Fertigungsindustrie, wie z. B. nicht nur die Produktion, sondern auch die Effizienz von Design, Entwicklung und Wartung.
Konkrete Beispiele für die digitale Transformation in der Fertigungsindustrie
Werfen wir einen Blick auf einige konkrete Beispiele für DX in der Fertigung und ihre Vorteile. In diesem Abschnitt werden PLM und digitale Zwillinge als spezifische Beispiele beschrieben.
PLM(Produktlebenszyklus-Management）
Die Idee ist, alles vom Design und der Produktentwicklung bis hin zur Produktion und Wartung konsequent zu integrieren und zu verwalten. Oder es ist ein System, das dies möglich macht. Während ein reines Produktionsmanagementsystem nur die Produktion verwaltet, unterscheidet sich PLM von der Verwaltung des Designs, der Produktentwicklung, des Kundenmanagements und so weiter.
Einer der Vorteile des Einsatzes einer Vielzahl von PLM ist die Möglichkeit, Informationen (Zeichnungen, Reklamationsinformationen usw.) zwischen den Abteilungen auszutauschen. Mit anderen Worten: Die Informationen der Konstruktions- und Entwicklungsabteilungen werden auch der Produktionsabteilung zur Verfügung gestellt, und umgekehrt können die Informationen von den Konstruktions- und Entwicklungsabteilungen eingesehen werden. Wenn z. B. die Zeichnungen von allen Abteilungen gemeinsam genutzt werden, ist es einfacher, die Meinungen der Produktionsabteilung in der Konstruktion zu berücksichtigen. Wenn umgekehrt der Zeitplan der Produktionsabteilung gemeinsam genutzt wird, ist es möglich, entsprechend dem Produktionsplan zu zeichnen.
Sie können auch Informationen über Kundenbeschwerden weitergeben, um schnell zu analysieren, wo die Fehler im Produktlebenszyklus verursacht werden.
Durch die gemeinsame Nutzung des Liefertermins von Teilen wird es einfacher sein, Teile mit langen Lieferzeiten zuerst und Teile mit kurzen Lieferzeiten später zu produzieren. Wenn wir dies weiterentwickeln, wird Concurrent Engineering einfacher zu erreichen sein. Dies ermöglicht kürzere Lieferzeiten und optimierte Kosten.
Darüber hinaus besteht bei Produkten mit einer großen Anzahl von Spezialteilen und großen Unterschieden in der Lieferdauer aufgrund von Teilen die Möglichkeit, künstliche Intelligenz für das Lieferterminmanagement einzusetzen. Lieferterminmanagement und Prozessmanagement sind oft “kombinierte Optimierungsprobleme” und sind unser Spezialgebiet der KÜNSTLICHEN INTELLIGENZ. Es besteht daher die Möglichkeit, dass künstliche Intelligenz künftig in PLM-Systeme integriert wird.
Digitaler Zwilling
Zwillinge sind Zwillinge. Mit anderen Worten, die tatsächliche Produktionslinie wird virtuell im Computer nachgebildet und die tatsächliche Produktionslinie wird simuliert. Das reale “Fließband” und das virtuelle “Fließband” werden auf diese Weise als Zwillinge bezeichnet.
Ein ähnliches Konzept ist eine “Virtualisierungsfabrik”. Im Gegensatz zu digitalen Zwillingen haben Virtualisierungsfabriken die starke Bedeutung, dass sie Produktionslinien simulieren, bevor die Anlage in Betrieb genommen wird, während digitale Zwillinge widerspiegeln, was tatsächlich auf der Produktionslinie in der “Produktionslinie” der virtuellen Welt geschieht. Mit anderen Worten, der digitale Zwilling befindet sich nicht nur vor dem Start der Produktionslinie, sondern auch nach deren Start. Erreicht wird dies durch die Erfassung in nahezu Echtzeit in edge computing. Mit anderen Worten: Die virtuelle Welt des digitalen Zwillings spiegelt die Erträge und Zeiten wider, die “jetzt” in den realen Produktionslinien anfallen.
Auf diese Weise kann zum Beispiel die “Produktionslinie” in der virtuellen Welt die realen Auswirkungen eines neu gestalteten Produkts auf die Produktionslinie überprüfen, ohne dass die Produktionslinie in der realen Welt beeinträchtigt wird.
Die Ausbeute von Produktionslinien wird unter der Annahme geplant, dass die Produktionslinie ausgelegt ist. Wenn die Produktionslinie jedoch tatsächlich fertiggestellt ist und das Produkt zu fließen beginnt, weichen diese Werte oft von den Annahmen ab. Daher ist der Wert der Produktionslinie sehr wichtig, wenn das Produkt tatsächlich fließt. Im Hinblick auf die Kenntnis des “Jetzt” der Produktionslinie kann man sagen, dass der digitale Zwilling einen sehr großen Vorteil hat.
Aktuelle Fragen der digitalen Transformation in der Fertigung
Es ist jetzt wichtig, die Produktivität durch die Einführung von DX auf diese Weise zu verbessern, aber in der Realität ist dies nicht so weit verbreitet wie erwartet. Lassen Sie uns überlegen, warum.
Sinnesunterschiede zwischen IT-Ingenieuren und Fertigungsingenieuren
Natürlich kann man das nicht pauschal sagen, aber IT-Ingenieure werden von Managern oft nach sichtbaren Ergebnissen gefragt und neigen dazu, dramatische Veränderungen anzustreben. Auf der anderen Seite gibt es viele Fertigungsingenieure, die schrittweise auf Veränderungen hinarbeiten. Aus diesem Grund wird oft zwischen IT-Ingenieuren, Fertigungsingenieuren auf der Management-Seite, Fertigungsingenieuren auf der Baustellen-Seite und Unternehmen unterschieden. Man kann sagen, dass es sich um ein Vertriebs- (Manager-) Temperament und ein Handwerker-Temperament handelt. Mit anderen Worten, viele Manager wollen ihre Informationssysteme erneuern, aber es gibt ein Problem, dass es einen großen Rückschlag in der Praxis gibt, wo sie den Arbeitsfluss nicht so schnell ändern wollen, und es ist schwierig, alte Systeme zu ändern (legacy systems).
In der verarbeitenden Industrie gibt es viele kleine und mittlere Unternehmen.
Derzeit können nur relativ große Fabriken mit großen Lieferketten moderne DX-Systeme einsetzen. Andererseits wird die japanische Fertigungsindustrie weitgehend von Subunternehmern unterstützt. Solche Zulieferer zögern oft, neue Systeme einzuführen, die zu einem vorübergehenden Kostenanstieg führen können. Daher wird es notwendig sein, die Verbreitung von DX in solchen Unternehmen zu entwickeln.
Die Verbreitung von DX erfordert Einfallsreichtum und Zeit
Jetzt haben wir die digitale Transformation skizziert. Wenn DX in der verarbeitenden Industrie umgesetzt wird, können dramatische Effizienzgewinne erzielt werden, wie in diesem Artikel gezeigt wird. Zu diesem Zweck ist es unerlässlich, IT-Systeme zu ersetzen und einzuführen. Da es in der japanischen Fertigungsindustrie viele kleine und mittlere Unternehmen (KMU) gibt, die als Zulieferer tätig sind, ist es wichtig, Wege zu finden, um DX auf diese Unternehmen auszuweiten. Außerdem zielt DX auf einen grundlegenden Wandel ab, der nicht von heute auf morgen realisiert werden kann. Aus diesem Grund sollte man nicht vergessen, dass es sich um eine langfristige Strategie handelt, die sorgfältig ausgearbeitet werden muss.
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