Die folgenden Szenarien und Beispiele aus Industriebetrieben zeigen auf, wie die Kon­zepte aus Industrie 4.0 genutzt werden kön­nen.

Effizienzsteigerung

In einer Wertschöpfungskette, die über mehrere physische Produktionsstätten verteilt ist, fällt eine CNC Maschine aus. Die Re­paratur würde zu lange dauern, um die vereinbarte Lieferfrist einzuhalten. Das Sys­tem findet selbständig eine kompatible nicht vollständig ausgelastete CNC Maschine in der Nähe (z.B. bei einer anderen Firma) und bucht diese, um das benötige Werkstück dort zu fertigen. Die Logistik wurde zwischenzeitlich automatisch so angepasst, dass das Werkstück in die ursprüngliche Wertschöp­fungskette zurück geführt wird.

Bei einem Lohnfertiger wird die Auslastung der Werkzeugmaschinen maximiert. Cobots übernehmen einfache, manuelle und repeti­tive Tätigkeiten. Produktionsdaten aller Maschinen werden zentral erfasst. Dank der Transparenz aller Maschinen und Systeme können jederzeit Veränderungen gegenüber dem Produktionsplan visualisiert und fakten­basierte Planänderungen vorgenommen werden, um Kosten, Qualität und Liefer­zeiten einhalten zu können.

Neuartiges Geschäftsmodell

Kunden kaufen kein fertiges Produkt mehr, sondern das Design bzw. das Recht ein Pro­dukt auf einem 3D Printer lokal herzustellen. Die Bezahlung erfolgt zukünftig direkt über Blockchain­Technologie in Kryptowährung.

(Technologien: Additive Herstellungsverfahren, Cybersicherheit)

Unterhalt

Ein intelligentes Produkt meldet, dass bald eine Komponente ausfallen wird. Das betrof­fene Bauteil wird automatisch beschafft und dem Kunden geliefert. Der Kunde kann das Bauteil mittels Augmented reality selber aus­ wechseln. Das intelligente Produkt prüft selbst, ob das Bauteil korrekt eingebaut und funktionstüchtig ist.

Ersatzteile werden lokal kurz bevor das Pro­dukt selber einen wahrscheinlichen Ausfall vorhersagt, mittels 3D Drucker lokal herge­stellt.

Produktentwicklung

Die Entwicklungsabteilung analysiert die Nut­zungsdaten von Produkten. Die gewonnenen Erkenntnisse zeigen, dass die ursprünglichen Annahmen bei der Produktenwicklungange­ passt werden müssen. Diese Erkenntnisse fliessen in die nächste Produktgeneration ein, wodurch die Produkteigenschaften besser auf die effektiven Kundenbedürfnisse passen.

Qualitätsmanagement

Individualisierte intelligente Produkte werden im Prüffeld durch einen Cobot der letzten Qualitätskontrolle vor dem Versand unterzo­gen. Dabei werden sowohl die Prüfwerte, als auch die eindeutige Produktidentifikation und den verbauten Komponenten erfasst und ge­speichert. Für jedes individualisierte Pro­dukt werden die relevanten Prüfpunkte und Sollwerte automatisch den Prüffeld­-systemen übermittelt.

Infineon Technologies setzt Big data analytics ein, um Produktionsfehler ihrer Halbleiterpro­dukte bei der Schlusskontrolle mit Qualitäts­messdaten vorheriger Prozessschritte zu korrelieren. Durch diesen Lernprozess kann die Produktqualität über Zeit stetig verbes­sert und der Produktionsprozess optimiert werden.

Montage

Bender GmbH & Co. KG stellt Produkte hoher Produktvielfalt bei unterschiedlichster Ferti­gungskomplexität in Losgrößen von jährlich einem bis hin zu mehreren Zehntausend Stück her. Die gesamte Produktion liefert Daten aus den Produkten und den Monta­gestationen an das integrierte Manufacturing Execution System (MES) und das integrierte Enterprise Resource Planning (ERP) System. Dies ermöglicht eine durchgängige Überwachung und Nachvollziehbarkeit der Prozesse und Materialien während der gesamten Produktion, wodurch die gesamte Prozesskette transparent wird. Der LEAN Ansatz wurde mittels Industrie 4.0 Ansätzen erweitert.

Bosch Rexroth verwendet in einem Werk RFID Technologie in den Produkten. Jede Ar­beitsstation liest den Code aus und weiss, um welches Produkt es sich handelt und führt nur die benötigten Arbeitsschritte am Produkt aus. Dadurch lassen sich auch kun­denspezifische Produktvarianten rentabel herstellen.