Die Fertigung befindet sich in einer Revolution. Als Revolution bezeichnet das Weltwirtschaftsforum die größte Veränderung der Branche seit mehr als 100 Jahren. Zuerst kamen die Werkzeuge, dann die Roboter, und jetzt wendet sich eine Branche, die einst das Rückgrat des Vereinigten Königreichs war, der KI, der Cloud und der intelligenten Energie zu, um ihre Dominanz auf globaler Ebene wieder zu behaupten.
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Die Branche hat turbulente Jahrzehnte hinter sich. Es ist seit den 1970er Jahren, als es 27 % des wirtschaftlichen Werts des Vereinigten Königreichs ausmachte, relativ rückläufig. 2017 waren es 10 %. Die Leistung ist jedoch höher. Wir produzieren heute mehr als vor fast 30 Jahren – 6 % mehr – aber hohe Produktionskosten, billigere Importe und schnell wachsende Volkswirtschaften im Osten haben unser Endergebnis beeinträchtigt. Der Schlüssel zum Erfolg liegt darin, unsere Branche effizienter und attraktiver zu machen; die neuesten Fortschritte in der Technologie zu nutzen, um die Innovation zurückzubringen, die Großbritannien während der ersten industriellen Revolution vor zwei Jahrhunderten in die Höhe schnellen ließ.
Durch den Einsatz von Technologie hat die Fertigungsindustrie das Potenzial, sich vollständig zu verändern – von der Effizienz in der Fabrikhalle, wo Technologien wie AR und 3D-Druck alltäglich werden könnten, bis hin zum Vertrieb und zur Lieferung des Endprodukts. Aber um zu verstehen, wohin sich die Fertigung entwickelt, ist es wichtig zu wissen, wo sie begann. In dieser Funktion untersuchen wir den Weg der Fertigung und wie wir uns von der maschinengetriebenen industriellen Revolution zu Industrie 4.0 und den neuesten Technologien entwickelt haben.
Tatsächlich gilt Großbritannien als Geburtsort dieser ursprünglichen Revolution. Im frühen 19. Jahrhundert war es die weltweit führende Kolonialmacht. Das Land verfügte nicht nur über Kohle- und Eisenerzvorkommen, um den Aufstieg der Industrie buchstäblich voranzutreiben, Großbritannien konnte auch problemlos Rohstoffe aus seinen Kolonien ernten, insbesondere indische Baumwolle, und Waren exportieren. Die Nachfrage nach Gütern hat die Innovation vorangetrieben, und diese Innovation war der Katalysator für einige der wichtigsten technologischen Fortschritte in der Fertigungstechnik der letzten 200 Jahre.
Großbritannien weitet seinen Handel aus
Als die Nachfrage nach Gütern wuchs, wuchs auch die britische Wirtschaft, was Druck auf die bestehende Infrastruktur ausübte. Eisen wurde verwendet, um Verkehrsnetze, einschließlich Brücken und Eisenbahnen, zu revolutionieren, und die neue Dampfeisenbahn konnte mit relativer Leichtigkeit und Geschwindigkeit große Mengen durch das Land und darüber hinaus transportieren. Neben dem Gütertransport bedeuteten Züge und Straßen, dass sich die Menschen freier bewegen konnten, innovative Ideen mitnahmen und bewährte Verfahren verbreiteten. So wurde die Globalisierung, wie wir sie kennen, geboren. Nachdem Großbritannien den Grundstein für eine solche industrielle Transformation gelegt hatte, wurden die Erfindungen, Maschinen und die Arbeitsmoral weiter verbreitet. Im Gegenzug „importierte“ Großbritannien die Fortschritte bei der Elektrizität aus den USA.
Während sich die Welt auf den Ersten Weltkrieg vorbereitete, setzte die zweite industrielle Revolution ein. Die Nachfrage nach Stahl stieg und Strom wurde zur Schaffung einer Massenproduktion verwendet. Dies führte zu weiteren Innovationen, und das Telefon, die Glühbirne und der Verbrennungsmotor waren alle Produkte dieser Zeit. In den folgenden Jahrzehnten konnten Unternehmen international expandieren und Bergwerke und Stahlwerke sowie die Textilindustrie boten enorme Beschäftigungsmöglichkeiten.
Erst mit dem Aufkommen der Digitaltechnik in den 1980er Jahren schlug die dritte industrielle Revolution Wurzeln. Und obwohl es versprach, unser Leben zu revolutionieren, hat es in den letzten 30 Jahren anscheinend einige der Arbeitspraktiken von früher beschädigt. Mehr als 600.000 Arbeitsplätze sind in der britischen verarbeitenden Industrie in den letzten zehn Jahren verloren gegangen. Weltweit war dies in den letzten fünf Jahrzehnten auf einem Abwärtstrend und ist von etwa 25 % auf etwa 12 % gefallen.
Es bedeutet jedoch nicht, dass es tot und begraben ist. Weit davon entfernt. Gegen Ende des Jahres 2018 gab es einen kleinen Anstieg von 0,3 % – ein Lichtblick. Dies liegt daran, dass sich „traditionelle“ Hersteller weiterentwickeln, um die digitale Transformation anzunehmen; Sie nutzen künstliche Intelligenz, Fernverwaltung und die Cloud, um immer effizienter, dynamischer und vor allem rentabler zu werden.
Industrie 4.0 vorantreiben
Und im Mittelpunkt dieser Transformation steht Energie. Die erste Revolution wurde mit Kohle angetrieben, die zweite und dritte mit Strom, und für die vierte wird eine effizientere, nachhaltigere Nutzung von Energie in Hülle und Fülle benötigt. Einem Bericht des Energieversorgers E.ON zufolge glauben mehr als die Hälfte der Unternehmen, dass ihre Energiebetriebskosten einen direkten Einfluss darauf haben, wie wettbewerbsfähig sie gegenüber anderen Branchen im Vereinigten Königreich und im Ausland sein können. Mehr als 91 % gaben an, dass sie ihre Nutzung deshalb reduzieren möchten.
E.ON ist kürzlich eine Partnerschaft mit den KI-Experten von Sight Machine eingegangen, deren Plattform künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen und Analysen nutzt, um Kunden bei der Verfolgung der Produktivität zu unterstützen. Die Partnerschaft ermöglicht es Unternehmen, Stromausfälle zu vermeiden, Produktionsengpässe zu vermeiden, den Energieverbrauch zu optimieren und Daten von mehreren Standorten zu analysieren. All dies wird durch die Nutzung der Leistungsfähigkeit der Cloud erreicht.
Insgesamt sollen die Lösungen von E.ON Unternehmen bis zu 600.000 £ pro Jahr an Energie- und Wartungskosten sparen können. Dazu gehört bis zu 20 % die Nutzung von Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), die die Wärme nutzt, die entsteht, wenn ein Unternehmen Strom für Warmwasser und Heizungen produziert. Auch die Produktivität und damit der Gewinn lässt sich durch die Energieerzeugung vor Ort steigern. Der britische Fliesenexperte Russell Roof Tiles hat dank CHP in einem Jahr 72.000 £ eingespart. Dank 24-Stunden-Fernüberwachung senkt Reckitt Benckiser mit KWK seine jährlichen Energiekosten um ein Fünftel. Darüber hinaus stellte ein Bericht des unabhängigen Analyseunternehmens Verdantix fest, dass britische Unternehmen – und die Fertigungsindustrie – durch eine bessere Energiekontrolle vor Ort Einsparungen von bis zu 33 Mrd. £ erzielen könnten.
Eine der größten Herausforderungen bei diesen Veränderungen ist jedoch der Aufstieg von Dienstleistungen, und einer der größten Definierer der vierten industriellen Revolution ist die Abkehr von der Massenproduktion hin zu einem persönlicheren, kundenspezifischeren Erlebnis. Während die Produktion zurückgegangen ist, ist die Dienstleistungsbranche gewachsen. Ende 2018 leistete der Sektor den größten Beitrag zum BIP-Wachstum im Vereinigten Königreich. Das heißt aber nicht, dass die beiden nicht harmonieren können. Neben der Hardware, die E.ON den produzierenden Unternehmen zur Verfügung stellt, hat E.ON effektiv „Energy-as-a-Service“ geschaffen. Indem es Unternehmen ermöglicht, ihre Nutzung zu verfolgen, können Unternehmensleiter proaktiv steuern, was verwendet wird, und E.ON hilft ihnen bei dieser Überwachung und gibt maßgeschneiderte Ratschläge. Seine Energieberatung verfolgt den Energiemarkt, um diese Ratschläge so relevant wie möglich zu machen, während sein Datenlösungsteam Visualisierungen erstellt, die Unternehmensleitern zeigen, wo Einsparungen erzielt werden können und wie sie Emissionen reduzieren können. Der letzte Punkt ist entscheidend. Damit Energieeffizienzlösungen erfolgreich und langlebig sind, müssen sie sowohl der Umwelt als auch dem Kunden zugute kommen. Britvic, der die Plattform von E.ON nutzt, hat kürzlich an seinen britischen Standorten auf 100 % erneuerbare Energien umgestellt; Einsparung von bis zu 17.000 Tonnen CO2e pro Jahr – das entspricht der Entfernung von 3.300 Autos von der Straße.
Die Zukunft der Fertigung
Diese wahrgenommenen Bedrohungen können auch als Chancen gesehen werden. Fertigung fördert Innovation – Ein Bericht der britischen Regierung ergab, dass Fertigungsunternehmen eher in Forschung und Entwicklung investieren und eher innovativ sind.
Nehmen Sie zum Beispiel das Wachstum des 3D-Drucks, der in Zukunft große Wellen in der Fertigungsindustrie schlagen wird. Laut dem jüngsten Bericht von Deloitte, Exponential technologies in Manufacturing, wird der 3D-Druckmarkt voraussichtlich von 13 Milliarden US-Dollar (9,87 Milliarden Pfund) im Jahr 2016 auf 36 Milliarden US-Dollar (27,32 Milliarden US-Dollar) bis 2021 ansteigen. Schätzungen zufolge werden bis 2020 75 % der weltweiten Fertigung ausmachen Betriebe weltweit könnten 3D-gedruckte Werkzeuge, Vorrichtungen und Vorrichtungen bei der Herstellung von Fertigwaren verwenden. Der Deloitte-Bericht besagt, dass potenzielle zukünftige Anwendungen die Automobilindustrie revolutionieren könnten, da 3D-Materialien zur Herstellung verbesserter Fahrzeug- und Luft- und Raumfahrtteile verwendet werden. Die Erhöhung der 3D-Fertigungsgeschwindigkeit wird eine schnellere Produktion von 3D-gedruckten Produkten ermöglichen, Materialien in Sektoren wie Wohnen und Bauwesen bringen und die Effizienz verbessern.
In der Zwischenzeit helfen Technologien wie intelligente Sensoren Unternehmen dabei, effizienter und sicherer zu werden, und Fabriken werden sich in Zukunft immer mehr auf die Cloud verlassen. Die Anwendung von Datenanalysen könnte beispielsweise die Maschinenwartung von einem reaktiven zu einem proaktiven Prozess machen. Anomalien, die über intelligente Sensoren erfasst und von einer Analyseplattform erkannt werden, können die Fabrikhalle warnen, wenn eine Maschine kurz vor dem Ausfall steht, anstatt erst im Nachhinein.
Die Automatisierung wird die mühsamen Fertigungsjobs übernehmen und den Menschen kreativer, innovativer und effizienter machen. Daten aus erweiterter und virtueller Realität sowie Kundenverhalten werden Unternehmen weiterhin dabei helfen, effizienter in Forschung und Entwicklung zu investieren, den Verbrauchern mehr von dem zu geben, was sie wollen, es ihnen schneller zukommen zu lassen und Kosten zu senken.
Das Aufkommen von Augmented Reality ist zwar aus Verbrauchersicht vorteilhaft, kann aber auch dazu beitragen, die Fertigungsmitarbeiter von morgen zu formen. Informationsanzeigen auf Zifferblättern und Bildschirmen werden in einem AR-Headset in das Sichtfeld verschoben, während digitale 3D-Renderings von funktionierenden Fertigungsanlagen dazu führen, dass Techniker ihre Aufgaben sicherer und effizienter ausführen können. Wenn Sie es richtig einsetzen, hat Augmented Reality das Potenzial, Ausfallzeiten zu verkürzen, Fehler zu minimieren und tägliche Aufgaben (z. B. Bestandsinformationen abzurufen oder Materiallieferungen zu überprüfen) zu erledigen, ohne die Produktion zu unterbrechen.
All dies erfordert von den Herstellern hohe Standards bei der Umgestaltung der Fabrikhalle. Neue Technologien müssen Sicherheitsvorschriften erfüllen, während die Lebensdauer der Ausrüstung, die Batterielebensdauer und die Haltbarkeit berücksichtigt werden müssen. Außerdem werden die Geschwindigkeit und die geringe Latenz von 5G benötigt, um alles voranzutreiben.
Diese mögen die Fertigungsindustrie vor die größten Veränderungen (und Herausforderungen) seit 100 Jahren stellen, aber mit der richtigen Einstellung und dem Engagement für Innovation könnte es die Revolution sein, die sie wieder an die Spitze bringt.
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