Heute befinden wir uns inmitten der vierte industrielle Revolutiondie von der allgemeinen Wirtschaftsentwicklung angetrieben wird. digitale Fertigung Prozesse. Kreative und Verbraucher können mit Hilfe von Software digitale Zwillinge von großen und kleinen physischen Produkten erstellen. Augmented und Virtual Reality machen es möglich, diese Dinge zu sehen und auszuprobieren. Cloud Computing erleichtert die globale elektronische Beschaffung der Komponenten des Produkts. Die Verwendung jeder Komponente kann entlang der Lieferkette verfolgt und überwacht werden. In dieser Zeit schossen die digitalen Fertigungsunternehmen wie Pilze aus dem Boden.
Die vierte industrielle Revolution wird wahrscheinlich durch die Digitalisierung aller Produktionsstufen vorangetrieben werden. Im Gegensatz zu früheren Prozessen, die durch neue Produktionstechniken vorangetrieben wurden, ist die vierte industrielle Revolution durch die riesigen Datenmengen gekennzeichnet, die auf allen Stufen der industriellen Produktion verfügbar sind. Die Entwicklung der digitalen Produktion wird zu einem großen Teil durch diese Digitalisierung vorangetrieben.
Was ist digitale Fertigung?
Der Begriff "digitale Fertigung" bezieht sich auf die Einbindung von Computern und anderen digitalen Geräten in jeden Schritt des Fertigungsprozesses. In diesem Sinne beginnt die digitale Fertigung mit der Ideenfindung und der Planungsphase der Produktion. Danach folgen die Prototyping- und Proof-of-Concept-Schritte. Der nächste Schritt ist die Herstellung des Artikels für den Verkauf an den Kunden. Die Anwendungsfälle gehen nun über die Fertigung hinaus und umfassen auch die laufende Produktüberwachung und -wartung.
Die Entscheidungsfindung in der Fertigung kann durch die Simulation und Modellierung von Prozessen verbessert werden, was auch zu Kosteneinsparungen, kürzeren Markteinführungszeiten und einem rationalisierten Prozess führen kann, der digitale Werkzeuge mit der tatsächlichen Ausführung der Fertigung kombiniert.
Um die in allen Phasen des Produktlebenszyklus gesammelten Daten zu analysieren und geeignete Verfahren einzurichten, können Unternehmen von der Einführung eines computergesteuerten Prozesses profitieren. Für eine kundenorientierte Produktion erleichtern digitale Fertigungssysteme auch die Übermittlung von Kundendaten an die Produktmanager zum Zwecke der Nachfrageprognose und der Ermittlung des laufenden Wartungsbedarfs.
Vorteile der digitalen Fertigung
Digitale Technologien, wie z. B. die digitale Fertigung, haben mehrere Vorteile: kürzere Markteinführungszeiten, niedrigere Kosten, robustere Lieferketten und ein besseres Kundenerlebnis. Außerdem kann der Übergang von der analogen zur digitalen Fertigung die Agilität eines Unternehmens erhöhen und die Verschwendung im gesamten Produktionsprozess verringern. Die Vorteile liegen klar auf der Hand. Die Digitalisierung ermöglicht den einfachen Ersatz ineffizienter Prozessmanagement-Tools.
Dieses gewisse Extra wird für den Durchschnittsverbraucher immer wichtiger. Der Verbraucher möchte das neueste Produkt, über das in den sozialen Medien am meisten gesprochen wird, und natürlich muss es in der von ihm bevorzugten Größe und Farbe verfügbar sein und noch vor dem Zoom-Gruppenchat am Wochenende verschickt werden. Aufgrund der Flexibilität von digitale Fertigungkönnen Unternehmen schnell auf Veränderungen der weltweiten Nachfrage nach ihren Produkten reagieren.
Viele der Prozessabfälle, die durch die schlanke Produktion minimiert werden sollten, können dank der Digitalisierung des gesamten Produktionsprozesses reduziert oder beseitigt werden. In der Fertigung gibt es acht Arten von Verschwendung: Fehler, zusätzliche Bearbeitung, Überproduktion, Wartezeiten, Lagerbestände, Transport, Bewegung und nicht ausgelastete Talente. In der Automobilindustrie wurden die Techniken der schlanken Produktion in großem Umfang eingesetzt. Sie schränkte die Wahlmöglichkeiten der Verbraucher ein und legte jährliche Produktionsquoten für bestimmte Fahrzeugtypen fest.
Es wurde vorausgesagt, dass die weitere Digitalisierung des Produktionsprozesses zu einer weitgehenden Beseitigung oder drastischen Verringerung von Verschwendung führen würde, wie sie bei traditionellen Fertigungsverfahren üblich ist. Jahrzehntelang haben die Befürworter der "schlanken Produktion" nach Lösungen für eine Vielzahl von Problemen gesucht, und diese Umstellung auf die digitale Produktion könnte sie endlich liefern.
Die besten Softwaresysteme für digitale Fertigungsunternehmen
Es gibt nicht den einen "idealen" Ansatz für die digitale Fertigung, weil es so viele unterschiedliche Produktionsverfahren gibt. Fast jedes Produktionsverfahren kann auf digital umgestellt werden, wenn das physische Verfahren aufgegeben wird. Infolge des scheinbar unendlichen Angebots an Softwaretools, kreativen Erfindern und Finanzmitteln zur Unterstützung der Ziele und Bestrebungen von Start-ups ist der Auswahlprozess für Unternehmen der digitalen Fertigung immer schwieriger geworden.
Etablierte Unternehmen der digitalen Fertigung finden sich auf den Märkten für computergestütztes Design (CAD), Produktlebenszyklusmanagement (PLM) und Unternehmensressourcenplanung (ERP) Software. Auch wenn andere Formen von Software noch in den Kinderschuhen stecken, haben sie ein schnelles Wachstum und Investitionen erlebt, um die Nachfrage der Verbraucher zu befriedigen. In diesem Abschnitt gehen wir auf verschiedene Arten von Software ein, die für den Betrieb digitaler Fertigungsunternehmen im Zeitalter der vierten industriellen Revolution erforderlich sind.
- Computerunterstützte Entwurfssoftware
Der Markt für CAD-Programme hat seine volle Entwicklung und Sättigung erreicht. Die Entwicklung der verschiedenen CAD-Tools auf dem Markt erstreckt sich über Jahrzehnte. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass diese Gruppe Software enthält wie AutoCAD von Autodesk sowie Creo, SolidWorks und Catia von PTC und Dassault Systèmes. Der Produktionsprozess wird durch diese Instrumente, die sich nicht auf die Zeichnungs- und Entwurfsphase beschränken, erheblich erleichtert. Um das Endprodukt genau darzustellen, bietet moderne Konstruktionssoftware den Konstrukteuren einen digitalen Zwilling. Der digitale Zwilling gewinnt zunehmend an Bedeutung, da er es Unternehmen ermöglicht, mehrere Phasen des digitalen Fertigungsprozesses digital zu replizieren.
- 3D-Druck
Die Entwicklung von 3D-Druck hat sich in den letzten Jahren beschleunigt. Die Allgegenwart des 3D-Drucks in der digitalen Fertigung nimmt zu, ebenso wie seine Einsatzmöglichkeiten und Anwendungen. Die meisten CAD-Programme sind auch für den 3D-Druck geeignet, was eine gute Nachricht ist. Das von einem 3D-Drucker hergestellte Bauteil oder Produkt wird anhand von CAD-Konstruktionsdateien erstellt. Es gibt Software, mit der massive Modelle erstellt werden können, und es gibt Software, mit der Modelle ohne jegliche Wände erstellt werden können. Modelle ohne Wandstärke eignen sich gut für 2D-Medien, können aber nicht für den 3D-Druck von massiven Modellen verwendet werden.
- Das Internet der Dinge
In den letzten zehn Jahren hat die Verfügbarkeit von IoT- und IIoT-Geräten erheblich zugenommen. Gegen eine geringe Gebühr können Sie fast jedes Produkt mit hochtechnologischen, vernetzten Diensten ausstatten. Für nur wenige Dollar lassen sich kleine Chipsätze herstellen, die drahtlos biometrische, telemetrische, Temperatur- und Standortdaten übertragen können. Herauszufinden, was und wie man mit all diesen Daten umgehen soll, ist zu einer neuen Herausforderung geworden. Daraus ergibt sich eine große Anzahl von Anwendungen für die Softwaretools, die diese Daten für die Hersteller auswerten. Einige Programme dienen als IoT-Plattformen, während andere auf die besonderen Anforderungen eines bestimmten Marktsegments, z. B. der Smart-Home-Industrie, zugeschnitten sind.
Die intelligente Fertigung bietet zahlreiche Möglichkeiten für die Anwendung von AI. Die Entwicklung der Technologie der künstlichen Intelligenz (KI) zielt darauf ab, die menschliche Intelligenz zu ergänzen und schließlich zu ersetzen. Die Identifizierung von Objekten ist ein Beispiel für eine Aufgabe, die von Software und Hardware übernommen werden kann; ein anderes Beispiel ist die Durchführung von Berechnungen mit großen Datenmengen, die für einen Menschen zu viel wären.
Zwei Beispiele dafür, wie Technologien der künstlichen Intelligenz (KI) den Fertigungssektor verändern, sind die Übersetzung von Sprache in Text und die Objekterkennung. Sie ermöglichen es auch, dass autonome mobile Lösungen in der Fabrik neben Menschen arbeiten können. Robuste KI-Systeme verfolgen Marktbewegungen, um Entscheidungen über Produkt- und Lieferkettenstrategien zu treffen. Die kontinuierliche Entwicklung und Verfeinerung von KI-Anwendungen in digitalen Fertigungsprozessen wird einige faszinierende Innovationen hervorbringen.
- Fertigungsrobotik
Roboterlösungen, die sich nicht auf Software beschränken, sind von grundlegender Bedeutung für den Übergang zur digitalen Produktion. Robotikbasierte Produkte und Dienstleistungen können für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Es gibt große Gelenkroboter, die die Stellen an einem Auto löten können, autonome Roboter, die in der Fabrikhalle navigieren können, und kleinere, billigere Roboter, die selbstständig kleinere Aufgaben erledigen können. Früher waren sie unerschwinglich teuer, aber das hat sich durch die erheblichen Preissenkungen der letzten Zeit geändert. Robotiklösungen werden immer wichtiger in digitale Fertigung.
- PLM
PLM-Software (Product Lifecycle Management) verfolgt und berichtet über alle Aspekte der Existenz eines Produkts von der Entstehung bis zur Ausmusterung. Unternehmen nutzen PLM, um ihre Bemühungen in allen Bereichen zu koordinieren, von der Konzeption über die Marktforschung bis hin zur Erstellung mehrerer Iterationen des Portfolios. PLM-Lösungen erfüllen die Anforderungen vertikaler Branchen. An der Entwicklung von CAD- und PLM-Software sind Experten aus verschiedenen Bereichen beteiligt.
- Cloud Computing
Aufgrund seiner Überlegenheit als Softwarebereitstellungsmodell wird das Cloud Computing in die Liste der "ausgezeichneten" Systeme aufgenommen. Digitale Hersteller und industrielle Softwareunternehmen haben die Cloud-Computing-Technologien am langsamsten eingeführt. Cloud Computing ist die Zukunft der Unternehmenssoftware, aber einige PLM-, CAD- und ERP-Anbieter bieten nach wie vor Optionen für den Einsatz vor Ort an. Der Anbieter, nicht der Entwickler, ist dafür verantwortlich, dass die Cloud-basierte Software sicher und auf dem neuesten Stand ist.
Schlussfolgerung
Letztendlich ist die Identifizierung von Verbesserungsmöglichkeiten, die zu erheblichen Kundenvorteilen führen, ein effektiver Weg, um eine digitales Manuskriptfhandelnd Umwandlung.
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