Faktat ja haasteet
Teollinen valmistus on yksi Saksan talouden tärkeimmistä ja perinteikkäimmistä sektoreista. Se käsittää useita teollisuudenaloja, kuten autoteollisuuden, koneenrakennuksen, sähkötekniikan, kemian, lääketeollisuuden, metallinjalostuksen ja monet muut. Suurin alasektori on autoteollisuus, jonka liikevaihto on noin 440 miljardia euroa. Saksalaiset autonvalmistajat, kuten Volkswagen, BMW ja Daimler, ovat globaaleja markkinajohtajia ja tunnetaan innovatiivisesta ajoneuvoteknologiastaan, laadusta ja luotettavuudesta. Autoteollisuus on myös merkittävä toimittajateollisuuden ala, joka tarjoaa laajan valikoiman komponentteja ja palveluita ajoneuvojen valmistukseen. Koneenrakennus on toiseksi suurin alasektori noin 260 miljardin euron liikevaihdolla. Saksalaiset koneet ja järjestelmät ovat kysyttyjä ympäri maailmaa niiden tarkkuuden, laadun ja kestävyyden ansiosta. Ala sisältää yrityksiä, jotka valmistavat työstökoneita, teollisuusrobotteja, automaatiojärjestelmiä, elintarvikkeiden käsittelylaitteita ja monia muita tuotteita. Koko maan teollisen valmistuksen sektori tuottaa noin 750 miljardin euron bruttoarvonlisäyksen vuodessa ja työllistää noin 8 miljoonaa ihmistä. Saksa on yksi maailman suurimmista teollisuustuotteiden viejistä. Teollisen valmistuksen vientisuhde on noin 48 prosenttia. Moottoriajoneuvot ja niiden osat ovat tärkeimmät vientituotteet ja ne muodostavat yhteensä noin 15 prosenttia Saksan viennistä (arvoltaan noin 1,6 miljardia).
Koronaviruspandemia on vaikuttanut merkittävästi maailmanlaajuiseen valmistukseen. Sosiaalisen etäisyyden vuoksi automaation ja robotiikan tarve valmistusteollisuudessa kasvoi huomattavasti. Etätyö, digitaalinen verkottuminen ja työpaikan turvallisuuden optimointi ovat lisääntyneet. Rajanylitysten, lockdownien ja muiden koronavirustoimenpiteiden aiheuttamat tavaroiden kulun ja toimituksen häiriöt johtivat toimitusketjujen optimoinnin tarpeeseen.
Saksan teollisen tuotannon sektorilla on monia suuria haasteita. Näitä ovat muun muassa väestön ikääntyminen ja ammattitaitoisen työvoiman puute, teollisuuden 4.0 teknologioiden käyttöönotto ja kestävien tuotantoprosessien luominen. Siitä huolimatta teollinen valmistus on edelleen tärkeä veturi Saksan taloudelle ja sillä on suuri merkitys työpaikoille, viennille ja innovaatiolle. Tulevaisuus kuuluu niin sanotuille ketterille tuotantojärjestelmille, jotka perustuvat iteratiivisiin, inkrementaalisiin ja yhteistyöhön perustuviin lähestymistapoihin. Tämä mahdollistaa yritysten nopean reagoinnin muutoksiin samalla kun varmistetaan korkea laatu ja asiakastyytyväisyys.
Teollisen valmistuksen trendit
Teollisuusstandardi 4.0 nopeuttaa digitaalista muutosta ja automaatiota
Digitaalinen muutos, automaatio sekä koneiden ja järjestelmien yhdistäminen tuotantoympäristöissä saavat merkittävän vauhdin teollisuuden 4.0 -teknologioista. Tuotantoprosessit yhdistetään myös kaikkiin yrityksen muihin osa-alueisiin, kuten logistiikkaan. Tietojen vaihto avaa monia uusia mahdollisuuksia, kuten suurten tietomäärien analysoinnin tekoälyn (AI) avulla.
Älytehtaassa on mahdollista nopeasti muuttaa tuotantoa ja yksilöidä tuotanto aina eräkokoon 1 asti. Samalla kasvavan tuotevarianttien määrän ja vaihtelevien artikkelimäärien on oltava joustavan varastoinnin hallittavissa.
Koko älytehdas on olemassa digitaalisena kaksoiskappaleena ennen sen rakentamista. Sitä voidaan käyttää tuotantoprosessien ja tuotantosuunnittelun simulointiin.
Lyhyemmät kehitysajat ja tuotteen elinkaaret edellyttävät joustavia ja dynaamisia logistiikkajärjestelmiä. Älykäs valmistus on järkevää vain yhdessä "lean production" ja "lean logistics" -periaatteiden kanssa. Kuitenkin Kanban-järjestelmät ja just-in-time (JIT) toimitukset saattavat joutua tarkistettaviksi pandemian aikana saadun kokemuksen valossa.
Koneita ja järjestelmiä valvoo AI-ohjattu ennakoiva huolto, jossa koneen osia vaihdetaan tarvittaessa. Näin vältetään seisokit teollisessa tuotannossa.
Kysyntään perustuva tuotanto:
Tekoäly ennustaa tiettyjen tuotteiden kysynnän. Tämän seurauksena tuotetaan vain tarvittava määrä tuotteita.
Prosessien automaatio tuotannossa ja robotiikan käyttö jatkavat kasvuaan. Roboteja käytetään laajasti teollisissa tehtävissä, kokoamisesta ja pakkaamisesta laadunvalvontaan. Myös yhteistyörobotien (cobots), jotka voivat työskennellä turvallisesti ihmisten rinnalla, käyttö on yleistynyt.
3D-tulostus ja lisäävä valmistus ovat yhä tärkeämpiä teollisessa tuotannossa. Nämä teknologiat mahdollistavat korkean tarkkuuden, monimutkaisten komponenttien ja prototyyppien valmistuksen samalla kun tuotantoaikaa ja -kustannuksia vähennetään.
Kestävyys ja ympäristötietoisuus ovat yhä tärkeämpiä valmistusteollisuudessa. Yritykset pyrkivät omaksumaan ympäristöystävällisempiä teollisia tuotantoprosesseja, käyttämään uusiutuvia energialähteitä, kierrättämään materiaaleja ja vähentämään energian ja resurssien kulutusta. Nearsourcing, multisourcing ja multishoring muuttavat teollista hankintaa.
Lisääntyvän verkottumisen ja IoT-teknologioiden käytön myötä kyberturvallisuuden merkitys valmistuksessa kasvaa. Yritysten on suojattava tuotantolaitoksensa ja tietonsa kyberhyökkäyksiltä ja toteutettava tehokkaita turvatoimenpiteitä.
Luotettavat ja älykkäät varastointijärjestelmät, joissa on viivakoodeja ja RFID, integroituvat saumattomasti materiaalivirtoihin.
Mitkä ovat logistiikan vaatimukset?
Älykäs tuotanto vaatii hoikkaa ja älykästä logistiikkajärjestelmää osana Logistiikka 4.0 -muutosta. Logistiikka 4.0 pyrkii parantamaan tehokkuutta, läpinäkyvyyttä ja joustavuutta toimitusketjussa. Käyttämällä teknologioita, kuten esineiden internetiä, tekoälyä, koneoppimista, suurten tietomäärien analysointia ja robotiikkaa, yritykset voivat kerätä, analysoida ja käyttää reaaliaikaista tietoa toimitusketjuistaan tehdäkseen tietoon perustuvia päätöksiä ja optimoidakseen toimintaansa. Logistiikka 4.0 johtaa uusiin teknologisiin ratkaisuihin ja uusiin liiketoimintamalleihin logistiikassa. Esimerkkejä ovat ennakoiva huolto, toimitusketjun näkyvyyden parantaminen, toimitusketjujen optimointi tekoälyn avulla ja autonomisten droonien ja toimitusajoneuvojen käyttö viimeisellä maililla. Hyödyntämällä IoT-sensoreita ja RFID-teknologiaa yritykset voivat seurata ja hallita varastotasojaan reaaliajassa. Tämä mahdollistaa varastotasojen optimoinnin tekoälyn avulla, pullonkaulojen välttämisen ja tehokkaampien ja älykkäämpien varastointiprosessien toteuttamisen. Kanban-järjestelmät ja JIT-toimitukset jatkavat teollisen tuotannon määrittämistä, vaikkakin eri muodossa. Toimitusketjujen joustavuutta voidaan lisätä esimerkiksi hajauttamalla toimittajaverkostoa useisiin maihin. Suurempi puskurivarasto on myös keino taata komponenttien ja puolivalmisteiden toimitusvarmuus. Tämä kuitenkin on ristiriidassa tiukan JIT-filosofian kanssa.
BITOn valikoima sisältää Kanban-hyllyjä ja -laatikoita. Esimerkkeinä C-tuotelaatikot, jotka yhdistävät käsittelylaatikoiden ja avoimien varastointilaatikoiden edut, sekä modulaariset Euro-laatikot. Kaikki muovilaatikot voidaan tietenkin merkitä viivakoodeilla tai RFID-tunnisteilla. BITOn mobiilit kuormalavahyllyjärjestelmät PROmobile ja PROmobile synchro ovat erityisen sopivia, kun varastotilaa tulee hyödyntää maksimaalisesti ja kaikkien tuotteiden saatavuus on taattava. Ne ovat erityisen käyttökelpoisia monenlaisten tuotteiden varastointiin ja yksittäiskappaleiden tuotantoon. Muita käyttökohteita ovat esimerkiksi tuotevalikoiman muutokset tai kausivaihtelut valmistus- ja tuotantoympäristöissä. BITOn kuljettimetonta laatikko- ja säiliöliikennejärjestelmää LEO locativea suositaan automatisoiduissa prosesseissa sen joustavuuden, helpon asennuksen, käyttöystävällisyyden, edullisten hankintakustannusten ja hajautettujen ohjausten ansiosta. BITOn LEO AGV vähentää tarpeetonta kävelyä ja keventää työntekijöiden kuormitusta.
BITO tarjoaa tietenkin myös monia muita varastointiratkaisuja teolliseen valmistukseen, kuten staattisia ja läpivirtaushyllyjä, yksikerroksisia ja monikerroksisia asennuksia sekä muovilaatikoita varastointiin, kuljetukseen ja keräilyyn.