Smart fabrik: Uppkopplad produktion och intelligent intralogistik
En produktionsmiljö där maskiner kommunicerar med varandra, materialbehov identifieras automatiskt och processer anpassas flexibelt: Det är precis här den smarta fabriken kommer in. Maskiner, produkter, IT-system och intralogistik utbyter data och lägger därmed grunden för mer transparenta och automatiserade processer. Detta gäller inte bara tillverkningen. Även produktionslogistiken måste hänga med. Material, komponenter och lastbärare behöver finnas tillgängliga på rätt plats och vid rätt tidpunkt.
Vad är en smart fabrik?
En smart fabrik är en digitalt nätverksansluten produktionsmiljö där maskiner, produkter, människor och logistiksystem utbyter data. Sensorer, industriellt Internet of Things (IoT), artificiell intelligens och digitala tvillingar gör det möjligt att styra produktions- och materialflödesprocesser på ett mer transparent, flexibelt och delvis automatiserat sätt.
Industri 4.0 beskriver den övergripande digitala omvandlingsprocessen av det industriella värdeskapandet. Industri 4.0-plattformen lyfter fram flexibla och nätverksanslutna värdeskapande system samt interoperabilitet som nyckelegenskaper.
Hur fungerar en smart fabrik?
I en smart fabrik är maskiner, lagerplatser, behållare, transportsystem och IT-applikationer sammankopplade. Sensorer övervakar till exempel maskinstatus, lagernivåer eller positioner. Uppgifterna analyseras och används för vidare processer.
Detta gör det möjligt för ett produktionssystem att känna av när material behövs och utlösa en påfyllningsorder; det nödvändiga materialet görs tillgängligt och transporteras till produktionslinjen.
Vilka tekniker används i en smart fabrik?
Typiska tekniker är bland annat:
- Sensorer och industriellt Internet of Things
- Streckkoder och RFID
- Artificiell intelligens
- Digitala tvillingar
- Manufacturing execution system (MES), affärssystem (ERP) och lagerhanteringssystem
- Smarta etiketter
- Autonoma transportsystem
- Automatiserad lagerteknik
Artificiell intelligens kan analysera produktionsdata och stödja uppgifter som produktionsplanering, kvalitetssäkring, processoptimering och förebyggande underhåll. Fraunhoferinstitutet identifierar AI och maskininlärning som nyckelteknologier för industriella tillämpningar inom produktion och logistik.
Vad är en digital tvilling?
En digital tvilling är en digital representation av en maskin, en produkt eller en produktionsprocess. Den virtuella modellen är kopplad till data från den verkliga miljön.
Detta gör det möjligt för företag att övervaka förhållanden, simulera förändringar eller identifiera underhållsbehov i ett tidigt skede. Befintliga system kan också i allt högre grad integreras i digitaliserade produktionssystem genom sensorteknik och IoT-anslutningar.
Vilka är fördelarna med en smart fabrik?
En smart fabrik är utformad för att hjälpa företag att reagera snabbare och mer flexibelt på förändringar. Möjliga fördelar är bland annat:
- Flexibel produktion av olika produktvarianter
- Mer kostnadseffektiv produktion av små serier
- Större transparens när det gäller maskiner och material
- Färre manuella justeringar
- Tidig upptäckt av fel
- Optimerade materiallager
- Kortare sök- och transporttider
- Förbättrad planering av underhållsarbete
Industri 4.0-plattformen betraktar datatillgänglighet, uppkoppling och flexibla värdeskapande system som centrala komponenter i den industriella omvandlingen.
En avgörande faktor underskattas ofta: En flexibel produktionsmaskin är till liten nytta om de nödvändiga materialen inte finns tillgängliga i tid.
Vilken roll spelar intralogistiken i den smarta fabriken?
Intralogistiken kopplar samman lager, produktion, montering och leverans. I takt med att tillverkningen blir alltmer flexibel ökar också kraven på det interna materialflödet.
Material måste finnas tillgängligt efter behov. Samtidigt bör lagernivåer, gångavstånd och upptagen golvyta hållas på ett minimum längs produktionslinjen.
BITO erbjuder olika lösningar för produktionslinjer och produktionslogistik, samt för optimering av det interna materialflödet.
Tillhandahållande av material efter behov
Ett alternativ för att försörja produktionen är Kanban-systemet. I detta system styrs påfyllningen av den faktiska förbrukningen.
Genomloppsställ underlättar också en överskådlig materialtillförsel. Varorna fylls på från ena sidan och hämtas från den motsatta sidan enligt FIFO-principen.
För tillhandahållande av komponenter och C-delar kan exempelvis genomloppsställ kombineras med lämpliga behållare från BITO.
Digitalisering av befintliga hyllsystem
En smart fabrik kräver inte nödvändigtvis helt ny lagerteknik. Befintliga genomloppsställ kan till exempel uppgraderas med digitala displayer och smarta etiketter. Pick-by-Light- och Put-to-Light-system underlättar för medarbetarna vid plockning och lagring. Information om materialstatus eller order finns tillgänglig direkt vid ställets placering.
BITO erbjuder lösningar för digitalisering av genomloppsställ med Pick-by-Light och smarta etiketter. Detta gör det möjligt att digitalisera befintliga ställage utan att behöva byta ut hela systemet.
Automatiserad materialtransport
Återkommande transportvägar mellan lagret och produktionen kan automatiseras. Till exempel transporterar det förarlösa transportsystemet LEO Locative från BITO lådor inom produktionsområdet. Det navigerar med hjälp av markerade banor med olika kommandon på golvet, vilket gör det möjligt att koppla samman flera produktionsstationer. På så sätt integreras materialtillförsel, transport och retur av tomma behållare.
Hur kan en befintlig produktionsanläggning bli en smart fabrik?
En smart fabrik behöver inte byggas från grunden. Ett stegvist tillvägagångssätt är ofta lämpligt, särskilt i befintliga produktionsanläggningar.
1. Analysera materialflödet
Först bör följande klargöras:
- Var uppstår flaskhalsar?
- Var uppstår regelbundna materialbrister?
- Var finns onödiga gångavstånd?
- Vilka lagerartiklar kontrolleras fortfarande manuellt?
- Var uppstår söktider?
- Vilka återkommande transportuppgifter kan automatiseras?
Fokus bör inledningsvis ligga på processen snarare än på en specifik teknik.
2. Börja med hanterbara processer
Lämpliga projekt att börja med kan vara:
- Digital materialbeställning
- Spårning av lådor
- Digital Kanban
- Pick-by-Light
- Automatiserad lådtransport
- Digitalisering av befintliga genomloppsställ
BITO samlar relevanta tillämpningar inom digitala intralogistiklösningar. Dessa omfattar bland annat intelligenta hyllsystem, smarta etiketter, spårning av lådor samt lösningar för automatiserade processer.
3. Planera produktion och intralogistik tillsammans
Ett vanligt misstag är att optimera produktionsmaskiner och materialtillförsel oberoende av varandra.
Om till exempel takten vid en produktionslinje ökar måste det också finnas tillräckligt med material tillgängligt. Annars flyttas flaskhalsen helt enkelt från maskinen till intralogistiksystemet.
Produktion, lagerteknik, materialförberedelse och intern transport bör därför betraktas som en integrerad process.
Vilka är utmaningarna?
Inte alla automatiseringslösningar är ekonomiskt lönsamma, även om de är tekniskt genomförbara. Bland de viktigaste utmaningarna finns:
- Integration av äldre maskiner
- Olika gränssnitt
- Datakvalitet och tillgänglighet
- IT- och OT-säkerhet
- Investeringskostnader
- Utbildning av personal
- Brist på processstandarder
Integrationen av befintlig utrustning är särskilt relevant. Fraunhoferinstitutet visar att IoT-anslutningar och smarta komponenter även kan integrera befintliga maskiner i moderna, digitala produktionsnätverk.
Den viktigaste principen är därför: Börja inte med att fråga vilken teknik som kan användas. Först bör du klargöra vilket specifikt problem i produktionen eller materialflödet som behöver lösas.
Slutsats: Den smarta fabriken börjar inte vid maskinen
Den smarta fabriken kopplar samman produktion, data och intralogistik. Sensorer, AI, digitala tvillingar och automatiserade system utgör den tekniska grunden för detta.
De fulla fördelarna realiseras dock först när materialförsörjningskedjan fungerar som den ska. Komponenter måste finnas tillgängliga, lagernivåerna måste förbli transparenta och material måste transporteras på ett tillförlitligt sätt mellan lagret och produktionsområdena.
För befintliga företag rekommenderas därför ofta en stegvis strategi: analysera processer, identifiera specifika flaskhalsar, digitalisera enskilda arbetsflöden och integrera sedan systemen ytterligare.
BITO stöder detta arbete med hyllsystem, behållare samt digitala och automatiserade lösningar för produktionslogistik.
Vanliga frågor om den smarta fabriken
Vad är en smart fabrik?
En smart fabrik är en digitalt uppkopplad produktionsmiljö där maskiner, produkter, människor och logistiksystem utbyter data. Detta gör det möjligt att hantera processer på ett mer transparent, flexibelt och, i vissa fall, automatiserat sätt.
Vad är skillnaden mellan Industri 4.0 och en smart fabrik?
Industri 4.0 beskriver den digitala omvandlingen av det industriella värdeskapandet som helhet. Den smarta fabriken är den konkreta implementeringen av denna uppkoppling inom fabriken.
Vilka tekniker behövs i en smart fabrik?
Typiska tekniker är sensorer, industriellt IoT, AI, digitala tvillingar, RFID, streckkoder, smarta etiketter, ERP, MES och lagerhanteringssystem, samt automatiserade lagrings- och transportsystem.
Vilken roll spelar intralogistiken?
Intralogistiken säkerställer att material finns tillgängligt och transporteras mellan lagret och produktionen efter behov. Digital lagerinformation, smarta hyllor och automatiserade transportsystem kopplar samman informationsflödet med materialflödet.
Kan en befintlig fabrik omvandlas till en smart fabrik?
Ja. Företag kan digitalisera eller automatisera enskilda processer steg för steg. Befintliga ställage och utrustning behöver inte nödvändigtvis bytas ut helt för att detta ska vara möjligt.
Pick-by-Voice på lagret: Effektivare orderplockning med röststyrning
Ökande ordervolymer, korta leveranstider och bristen på kvalificerad arbetskraft ökar trycket på orderplockningen. Pick-by-Voice stöder medarbetarna med röststyrda arbetsinstruktioner, minskar fel och ökar effektiviteten på lagret. Lär dig hur processen fungerar, vilka fördelar den erbjuder och för vilka tillämpningar den är särskilt väl lämpad.
Stora möjligheter att tillämpa AI inom logistik
Artificiell intelligens (AI) anses vara en nyckelteknologi med långtgående effekter på ekonomi och konkurrenskraft. AI erbjuder bland annat användningsområden inom prediktiv logistik, smarta lager och robotik.