{"id":107743,"date":"2017-12-21T11:00:43","date_gmt":"2017-12-21T11:00:43","guid":{"rendered":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/2017\/12\/wyatt-01-02-2018fr\/"},"modified":"2023-08-23T23:03:53","modified_gmt":"2023-08-23T21:03:53","slug":"wyatt-01-02-2018","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/2017\/12\/wyatt-01-02-2018\/","title":{"rendered":"Die Fabrik der Zukunft"},"content":{"rendered":"

Prognosen zufolge wird es im Jahr 2020 weltweit sch\u00e4tzungsweise 34 Milliarden Ger\u00e4te geben, die \u00fcber das Internet der Dinge mit anderen Ger\u00e4ten \u00abkommunizieren\u00bb k\u00f6nnen. Nur 10\u00a0Milliarden davon werden Computer im herk\u00f6mmlichen Sinn sowie Smartphones, Smartwatches etc. sein. Der Rest sind Roboter, F\u00f6rderb\u00e4nder oder Elektroger\u00e4te wie Waschmaschinen, Drucker etc. Viele dieser Ger\u00e4te werden sich in Fabriken befinden.
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\nDa diese Maschinen miteinander, mit ihren Bedienern und mit zentralen Systemen kommunizieren k\u00f6nnen, k\u00f6nnen sie optimal auf Fehler achten und diese besser beheben. Dadurch wird die Fabrik der Zukunft effizienter, zuverl\u00e4ssiger und flexibler und kann so den Anspr\u00fcchen der Kunden gerecht werden (siehe Kasten 1<\/em>). Das frustrierende Argument, dass die Nachfrage nicht ausreiche, um dem Produktionswunsch eines Kunden zu entsprechen, d\u00fcrfte dann weitgehend der Vergangenheit angeh\u00f6ren.
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\nSolche Fabriken sind teilweise bereits Realit\u00e4t. Wir nennen sie zwar \u00abFabriken der Zukunft\u00bb, doch sie werden von ABB schon gebaut. <\/p>\n

Individuelle Kundenw\u00fcnsche erf\u00fcllen<\/h2>\n


\nDie Fabrik der Zukunft unterscheidet sich deutlich von der bisherigen Produktion. Als Richard Arkwright Ende des 18. Jahrhunderts seine Fabrik in England baute, ging es ihm vor allem darum, Skalenvorteile zu nutzen. Mittels Wasserkraft entwickelte er ein neuartiges Verfahren zum Spinnen von Baumwolle. Zuletzt z\u00e4hlte die Fabrik mehrere Spinnmaschinen, an denen 1000 Arbeiter in zwei 12-Stunden-Schichten rund um die Uhr t\u00e4tig waren. Durch die Herstellung grosser St\u00fcckzahlen eines Produkts \u00fcber einen langen Zeitraum sollten die Kosten gesenkt und die Margen erh\u00f6ht werden. Denn die Investitionskosten waren fix und hoch, die variablen Kosten niedrig. Heute haben viele Branchen ein anderes Ziel: Nicht mehr grosse Mengen und wenig Varianten, sondern kleine Mengen, viele Varianten und wesentlich k\u00fcrzere Zyklen werden angestrebt.
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\nDenn heute w\u00fcnschen sich die Verbraucher personalisierte Produkte und stets das Neueste, ganz gleich, ob es sich um Bekleidung, Elektroger\u00e4te oder Nahrungsmittel handelt. Die Automatisierung muss daher flexibel genug sein, um dem neuen Kaufverhalten gerecht zu werden \u2013 mit einer gr\u00f6sseren Vielfalt an Produkten und Verpackungen und wesentlich k\u00fcrzeren Lebenszyklen, die sich manchmal nur \u00fcber wenige Monate erstrecken. Die neue Fabrik muss die kundenindividuelle Massenproduktion erm\u00f6glichen: Jedes Produkt wird dem Wunsch des Kunden entsprechend angepasst, aber mit Massenfertigungsverfahren hergestellt. <\/p>\n

Arbeitskollege: Roboter<\/h2>\n


\nDieser Wandel verlangt nach Anpassungen in der Fertigung. Aufgrund des wachsenden Produktmixes werden Mitarbeitende in Zukunft enger mit Robotern zusammenarbeiten m\u00fcssen \u2013 sei es, um neues Material zu bringen, Programme zu \u00e4ndern oder neue Prozesse zu pr\u00fcfen. Heute m\u00fcssen viele Industrieroboter ihre Arbeit aus Sicherheitsgr\u00fcnden hinter Schutzz\u00e4unen verrichten und ausgeschaltet werden, sobald ein Mensch sich n\u00e4hert. Jedes Mal die Produktion zu stoppen, wenn ein Mensch einem bestimmten Prozess nahe kommt, ist heute jedoch nicht mehr zielf\u00fchrend.
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\nDar\u00fcber hinaus sind viele der 1,7\u00a0Millionen weltweit betriebenen Industrieroboter nicht ans sogenannte Industrial Internet angebunden. Dieses verbindet physikalische Maschinen mit Sensoren und Software. Bisher sind nur rund f\u00fcnf Prozent der Industrieroboter auf irgendeine Weise vernetzt. Dadurch gehen den Fabriken sehr hilfreiche Informationen verloren, welche die Leistung steigern und den menschlichen Bedienern die Entscheidungsfindung erleichtern k\u00f6nnten. Hier schlummern gewaltige Potenziale.
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\nDank der Verf\u00fcgbarkeit und Konnektivit\u00e4t kosteng\u00fcnstiger Sensoren liegen heute viel mehr Informationen in digitaler Form vor. Diese Informationen k\u00f6nnen beispielsweise genutzt werden, um die Maschinen vorausschauend zu warten, auf ein ver\u00e4ndertes Bestellverhalten zu reagieren oder Unf\u00e4lle zu verh\u00fcten.
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\nAlle diese Ver\u00e4nderungen beeinflussen letztendlich auch die Kostenstruktur. So erfordern die kleineren St\u00fcckzahlen und der gr\u00f6ssere Produktmix mehr kostspielige Entwicklungszeit und mehr Unterbrechungen im Fertigungsbereich. Zudem erh\u00f6hen k\u00fcrzere Produktzyklen die Kosten ungeplanter Stillstandszeiten, sodass auch kurze Ausf\u00e4lle ins Gewicht fallen. Und wer die Produktion n\u00e4her beim Kunden ansiedeln will, findet sich vielleicht in einer Region mit ausgepr\u00e4gtem Fachkr\u00e4ftemangel wieder (siehe Kasten 2<\/em>). <\/p>\n

Die Instrumente sind vorhanden<\/h2>\n


\nDie Fabrik der Zukunft muss diese Probleme l\u00f6sen \u2013 und das n\u00f6tige Werkzeug ist schon vorhanden. So macht die virtuelle Inbetriebnahme es m\u00f6glich, Tests und Fehlerbehebungen bereits vor der Installation eines neuen Produkts durchzuf\u00fchren, was die Einf\u00fchrung beschleunigt. Cloudbasierte Systeme k\u00f6nnen die Betriebsdaten aller Maschinen eines Typs zusammenf\u00fchren, sodass diese Maschinen voneinander und die Bediener von den Maschinen lernen k\u00f6nnen, welche Warnsignale auf eine m\u00f6gliche zuk\u00fcnftige St\u00f6rung hindeuten.
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\nUnterbrechungen des Produktionsbetriebs k\u00f6nnen durch lernf\u00e4hige Maschinen auf ein Minimum reduziert werden, beispielsweise durch sogenanntes Lead-Through Programming. Dabei wird der Roboter schrittweise durch den Prozess gef\u00fchrt, der unmittelbar von einer Software aufgezeichnet und gespeichert wird. Das Schreiben von Programmzeilen durch einen Experten entf\u00e4llt dabei, und die Programmierung nimmt statt vieler Stunden nur noch einige Minuten in Anspruch.
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\nIn der Fabrik der Zukunft werden verschiedene Arten von Robotern t\u00e4tig sein, die in unterschiedlichem Mass mit dem Menschen kollaborieren. Teilweise wird es sich um traditionelle Roboter handeln, deren Geschwindigkeit und Position von intelligenter Software so gesteuert wird, dass sich Menschen \u2013 ohne Unterbrechung der Produktion \u2013 in der N\u00e4he dieser Roboter bet\u00e4tigen k\u00f6nnen. In anderen F\u00e4llen werden Menschen und Roboter Hand in Hand an derselben Aufgabe arbeiten, beispielsweise bei der Montage von elektronischen Kleinger\u00e4ten mit vielen verschiedenen, vom Kunden w\u00e4hlbaren Optionen.
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\nWenn bei kollaborativen Robotern keine Schutzgitter mehr gebraucht werden, k\u00f6nnen Hersteller ihre Produktionsabl\u00e4ufe flexibel an Kundenanforderungen anpassen, ohne durch fest installierte Schutzvorrichtungen eingeschr\u00e4nkt zu sein. So kann ein kollaborativer Roboter beispielsweise in der Fr\u00fchschicht USB-Sticks kleben und die fertigen Produkte am Nachmittag in eine Lasergravurstation legen.
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\nAll diese Roboter werden zu Wartungszwecken \u00fcber das Industrial Internet an die zentralen Steuerungssysteme angeschlossen und dar\u00fcber hinaus mit den unternehmensweiten Bestell-, Einkaufs- und Versandsystemen verbunden sein. Bei einem Grossauftrag wird dann automatisch sichergestellt, dass ausreichend Produktionsmaterial vorhanden ist und f\u00fcr die Auslieferung der Produkte gen\u00fcgend LKW bereitstehen. Bestenfalls weiss das System sogar, dass eine neue Werbekampagne die Nachfrage in der n\u00e4chsten Woche steigern d\u00fcrfte. <\/p>\n

Der selbstlernende Roboter der Zukunft<\/h2>\n


\nHeute sind Roboter darauf beschr\u00e4nkt, exakt die Aufgaben zu erledigen, f\u00fcr die sie programmiert wurden. Sie k\u00f6nnen noch nicht wie Menschen auf \u00c4nderungen in ihrem Umfeld oder an ihren Aufgaben reagieren. Der n\u00e4chste Schritt wird deshalb die Weiterentwicklung des maschinellen Lernens betreffen, eine Anwendung k\u00fcnstlicher Intelligenz, die weitgehend auf der Mustererkennung beruht. Das oberste Ziel ist es, einen bedienungsfreundlicheren Roboter zu entwickeln, der mit weniger menschlichen Eingriffen Besseres leistet.
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\nEinen wichtigen Schritt auf diesem Weg stellt die Umstellung von Roboterprogrammierung auf das \u00abUnterrichten\u00bb von Robotern durch das Lead-Through Programming. Das ist heute schon m\u00f6glich. In Zukunft werden Roboter eine neue Aufgabe wie das Greifen unvertrauter Gegenst\u00e4nde von anderen Robotern lernen k\u00f6nnen. M\u00f6glicherweise k\u00f6nnen Roboter sich mithilfe des maschinellen Lernens eines Tages auch selbst optimieren. Wie w\u00e4re es, wenn alle Roboter, die weltweit dieselbe Aufgabe ausf\u00fchren, bei Schichtende zusammenkommen und analysieren, was gut gelaufen ist und was sie am n\u00e4chsten Tag besser machen k\u00f6nnten?
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\nEs ist schwer zu sagen, was Richard Arkwright wohl gehalten h\u00e4tte von kundenindividueller Massenproduktion, enger Zusammenarbeit von Mensch und Roboter oder von vernetzten Robotern, die lernen und n\u00fctzliche Informationen austauschen k\u00f6nnen. Eins ist jedoch klar: Hersteller, die heute in diese L\u00f6sungen f\u00fcr mehr Flexibilit\u00e4t, Effizienz und Leistung investieren, werden die Zukunft massgeblich mitpr\u00e4gen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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Sp\u00e4tere \u00c4nderungen sind nur mit grossem Aufwand zu realisieren. \n \n\"\"<\/a> \n \nInbetriebnahme:<\/em> Werkzeuge wie Virtual Reality machen es m\u00f6glich, schon vor der Installation eines neuen Systems Fehler zu beheben und Mitarbeitende offline zu schulen. \n \n\"\"<\/a> \n \nBetrieb:<\/em> Intuitive Dashboards \u2013 vergleichbar mit dem Armaturenbrett im Auto \u2013 werden bessere Entscheidungen erm\u00f6glichen, und das gesamte Fertigungssystem wird bessere Daten liefern. \n \n\"\"<\/a> \n \nWartung:<\/em> Ger\u00e4te werden sich im Industrial Internet \u2013 im Zusammenspiel mit anderen Ger\u00e4ten \u2013 selbst \u00fcberwachen und nur eine Wartung anfordern, wenn dies zur Vermeidung von St\u00f6rungen wirklich notwendig ist."},{"kasten_title":"Kasten 2: Zunehmender Arbeitermangel","kasten_box":"Weltweit wird es immer schwieriger, Menschen zu finden, die sogenannte 4-D-Jobs (von englisch Dirty\u00a0<\/em>= schmutzig, Dull\u00a0<\/em>= uninteressant, Dangerous\u00a0<\/em>= gef\u00e4hrlich und Delicate\u00a0<\/em>= knifflig) verrichten wollen. Dasselbe gilt auch f\u00fcr qualifizierte Fabrikarbeiter. Der Trend, anstelle einer Lehre lieber ein Studium zu absolvieren, hat zu einem Mangel an qualifizierten Industriearbeitern gef\u00fchrt, selbst in einem Land wie der Schweiz, das f\u00fcr seine Berufsausbildung ber\u00fchmt ist. Dieser Fachkr\u00e4ftemangel liefert ein gutes Argument f\u00fcr eine st\u00e4rkere digitale Automatisierung. \n \nEin weiterer Grund ist die neue Generation der \u00abDigital Natives\u00bb, sie sind mit dem Internet aufgewachsen und w\u00fcnschen sich geistig anregende Herausforderungen, keine Knochenarbeit. Da Roboter immer einfacher zu bedienen sind, brauchen die Fabrikarbeiter von morgen keine hohen akademischen Grade. \n \nSicher ist, dass sich auch die Art der Arbeit in Zukunft \u00e4ndern wird: Ein Grossteil heutiger Schulanf\u00e4nger wird Arbeiten verrichten, die es heute noch gar nicht gibt. Die Fabrik der Zukunft wird also zur Arbeit der Zukunft f\u00fchren. Doch niemand kann heute schon sagen, wie diese aussehen wird."}],"post_notes_for_print":"","first_teaser_header_de":"","first_teaser_header_fr":"","first_teaser_text_de":"","first_teaser_text_fr":"","second_teaser_header_de":"","second_teaser_header_fr":"","second_teaser_text_de":"","second_teaser_text_fr":"","kseason_de":"","kseason_fr":"","post_in_pdf":107746,"main_focus":[156289,157012],"serie_email":null,"frontpage_slider_bild":107750,"artikel_bild-slider":null,"legacy_id":"74812","post_abstract":"Durch die Produktion grosser Mengen Skalenvorteile zu nutzen, ist nicht mehr f\u00fcr jedes Produkt zeitgem\u00e4ss. Die Konsumenten wollen nicht mehr grosse Mengen und wenig Varianten, sondern kleine Mengen und viele Varianten in immer k\u00fcrzeren Abst\u00e4nden. Die Unternehmen m\u00fcssen sich danach ausrichten. Die immer gr\u00f6sseren Datenmengen, das Internet der Dinge und vernetzte Maschinen machen eine solche Produktion heute schon m\u00f6glich \u2013 und f\u00fcr Konsumenten erschwinglich. Denn durch Fr\u00fcherkennung und Vermeidung von Fehlern und Produktionsunterbr\u00fcchen wird die Herstellung immer effizienter. Eine Anpassung verlangt dieser Wandel letztlich auch von den Arbeitern: Die Zusammenarbeit mit Robotern wird in Zukunft immer enger. Bisher k\u00f6nnen Roboter aber nur ausf\u00fchren, was wir programmieren. Um noch effizienter zu werden, m\u00fcssen die Roboter selber lernen k\u00f6nnen.","magazine_issue":"20180201","seco_author_reccomended_post":null,"redaktoren":[3988,0],"korrektor":4139,"planned_publication_date":"20171222","original_files":null,"external_release_for_author":"20171128","external_release_for_author_time":"00:00:00","link_for_external_authors":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/exedit\/5a0e8beca1616"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/107743"}],"collection":[{"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4632"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=107743"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/107743\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":126281,"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/107743\/revisions\/126281"}],"acf:user":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4139"},{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/0"},{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3988"},{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4632"}],"acf:post":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/main_focus_post\/157012"},{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/main_focus_post\/156289"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/23527"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=107743"}],"wp:term":[{"taxonomy":"post__type","embeddable":true,"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/post__type?post=107743"},{"taxonomy":"post_opinion","embeddable":true,"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/post_opinion?post=107743"},{"taxonomy":"post_serie","embeddable":true,"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/post_serie?post=107743"},{"taxonomy":"post_content_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/post_content_category?post=107743"},{"taxonomy":"post_content_subject","embeddable":true,"href":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/post_content_subject?post=107743"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}