Neue Produktionskonzepte
All diese Aspekte wirken sich direkt oder zumindest indirekt auf das Layout von Produktionsumgebungen aus. Insbesondere entwickeln sich diese in Richtung kurzfristiger Anpassungsfähigkeit und Automatisierung. Die Linienfertigung mit Band und Takt tritt in den Hintergrund, während neue Konzepte wie die Matrixproduktion an Bedeutung gewinnen. Dabei sind die Systeme adaptiv konfiguriert. Die Stationen und Anlagen lassen sich an veränderte Varianten oder Stückzahlen anpassen. Adaptiv sind auch die Produktionsprozesse. So durchlaufen Produkte jeweils nur den auftragsspezifisch notwendigen Prozess. Charakteristisch für die Matrixproduktion sind konfigurierbare Produktionszellen sowie ein Teile- und Werkzeugtransport durch Automated Guided Vehicles (AGVs).
Standards schaffen
Moderne Fertigungslayouts und -verfahren erfordern einen reibungslosen Datenaustausch zwischen Maschinen, Werkstücken, Transportsystemen sowie der übergeordneten Planungs-, Steuerungs- und Überwachungssoftware. In heterogenen Produktionslandschaften mit unterschiedlichen Maschinen, Datenformaten und Kommunikationsstandards ist das jedoch nur schwer zu realisieren. Diese Herausforderung wurde mittlerweile von DIN, ZVEI und der Plattform Industrie 4.0. aufgegriffen. Unter dem Namen RAMI 4.0 (Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0) definieren die Institutionen einheitliche Standards und Normen für das industrielle Internet. Eine Kernkomponente ist dabei die sogenannte Verwaltungsschale – das digitale Abbild jedes relevanten Objektes der vernetzten Produktion im IIoT. Sie speichert nicht nur alle wichtigen Eigenschaften eines Objekts, sondern dient gleichzeitig als Kommunikationsschnittstelle für die Einbindung des Gegenstands in die vernetzt organisierte Industrie-4.0-Produktion. Der Rollout des Konstrukts der Verwaltungsschale soll in Kürze erfolgen.
Nachhaltigere Produktion
Insgesamt werden moderne, automatisierte, intelligente und flexible Produktionsumgebungen in hohem Maße von einer leistungsstarken IT abhängen. Dabei werden künftig mehr Standards zum internen und unternehmensübergreifenden Datenaustausch zur Verfügung stehen. Immer mehr Produktionsumgebungen werden sich mithilfe digitaler Technologien zudem virtuell in Betrieb nehmen und dynamisch simulieren lassen. Doch auch abseits aller Technologien gibt es Aspekte, die den Wandel von Produktionslayouts vorantreiben werden. Fertigungsprozesse werden mit Unterstützung der Produktionslayouts realisiert. Effiziente Fertigungs- und Logistikprozesse bilden damit das Fundament der Layouts, beispielsweise die Produktoptimierung im Hinblick auf fertigungsbezogene Features sowie das optimierte Einsteuern von Aufträgen innerhalb einer vernetzten und synchronisierten Lieferkette. Verstärkt werden in den kommenden Jahren Themen wie Nachhaltigkeit und CO2-Neutralität in den Fokus rücken. Zudem bleibt abzuwarten, ob sich zum Beispiel Lieferketten deglobalisieren werden oder sich Lösungen wi Production-as-a-Service auf breiter Strecke durchsetzen werden. Eines scheint jedoch klar: Das Produktionslayout der Zukunft ist nicht nur hoch flexibel, voll vernetzt und weitestgehend automatisiert, sondern auch umweltverträglich.