Margaret Lindquist | Content Strategist | 8. Januar 2024
Trotz Arbeitskräftemangel, anhaltenden Unterbrechungen der Lieferkette und ständig schwankender Nachfrage steht die Fertigungsbranche an vorderster Front. Die Produktion von Industriegütern – eine Kategorie, zu der Flugzeuge, Automobile, Chemikalien, Computer, Unterhaltungselektronik, Schwermaschinen, Öl und Stahl gehören – übersteigt das Niveau vor der Pandemie. Die Branche vollzieht einen Generationswechsel von maschinenbasierten Montagelinien hin zu „intelligenten Fabriken“ (Smart Factory) und nutzt dabei Robotik, das Internet of Things (IoT), Datenanalyse, Augmented Reality (AR) sowie andere Spitzentechnologien.
Diese Bewegung, allgemein bekannt als Industrie 4.0, ist die nächste Stufe in der Digitalisierung der Fertigung, angetrieben durch Fortschritte in den Bereichen Automatisierung und Konnektivität. Beispielsweise könnte ein Hersteller, der Industrie 4.0-Grundsätze übernimmt, Drohnen einsetzen, um Teile zu liefern und Inspektionen an Montagelinien zu vereinfachen. Oder Techniker nutzen AR-Headsets während der Wartung von Produktionsmaschinen, um Anweisungen oder Schaltpläne abzurufen.
Die Trends in der industriellen Fertigung im Jahr 2023 und in den Folgejahren werden von technologischen Fortschritten und Regierungsinitiativen geprägt sein, darunter dem US-amerikanischen CHIPS and Science Act, der 50 Milliarden US-Dollar für die heimische Halbleiterindustrie vorsieht, und dem Infrastructure Investment and Jobs Act, der 1,2 Billionen US-Dollar für Transport und Infrastruktur bereitstellt. Weitere große Trends sind die Reaktionen der Branche auf den Fachkräftemangel und die Unterbrechungen der Lieferkette, die durch die Pandemie verschärft wurden, sowie die wachsenden Verpflichtungen hinsichtlich der Nachhaltigkeit. Zukunftsorientierte Hersteller investieren in „Smart Factory“-Initiativen und integrieren fortschrittliche Datenanalysefunktionen, um die Planung zu verfeinern, Designzyklen zu beschleunigen und einen besseren Einblick in Lieferketten- und Fertigungsprozesse zu erhalten.
Die gängige Meinung ist, dass Industrieunternehmen, die ihre Technologieinvestitionen während der Pandemie erhöht haben, den Abschwung besser überstanden haben und in besserer Verfassung daraus hervorgegangen sind als diejenigen, die ihre Technologieausgaben zurückgefahren haben. Führende Hersteller investieren laut der Prognoseumfrage von Deloitte für das Jahr 2023 in die folgenden drei wichtigsten Technologiebereiche: Robotik und Automatisierung, um die Fertigung zu beschleunigen, Kosten zu senken und den Arbeitskräftemangel zu verringern (laut 62 % der Befragten); Datenanalysen, um Prognosen zu verbessern und Lieferengpässe zu erkennen, bevor sie sich auf die Fertigungslinie auswirken (60 %), und IoT, um Daten von Sensoren im Werksbereich zu erfassen und zu analysieren, die in industrielle Geräte eingebettet sind, um die Fertigung, Lieferkettenverfolgung und Produktwartung zu verbessern (39 %). Die in der Umfrage genannten Technologien mit der niedrigsten Priorität waren Blockchain (4 %) und Quantentechnologie (5 %).
Das Industrielle Internet of Things (IIoT) beschreibt Netzwerke physischer Objekte (Maschinen, Geräte, Autos, Geräte) und andere „Dinge“, die mit Sensoren und Software eingebettet sind, die Daten erfassen und über das Internet mit anderen Systemen austauschen, um weitere Aktionen zu analysieren. Automobilhersteller beispielsweise nutzen IIoT, um Roboter in Fabrikhallen zu überwachen und Wartungsprobleme zu erkennen, bevor sie eine Montagelinie außer Betrieb nehmen.
Industriehersteller verwenden Standortdaten von IoT, um Assets in ihren Lieferketten zu verfolgen. Und sie überwachen die Temperatur, Feuchtigkeit und Vibrationsfrequenzen ihrer Maschinen, warnen die Benutzer vor potenziellen Ausfällen oder laden Software-Fixes direkt auf diese Maschinen hoch. Eine solche Datenerfassung und -analyse hilft Herstellern, Produktpläne zu verfeinern und fehleranfällige Komponenten zu identifizieren. 5G wird beim Industrial IoT eine entscheidende Rolle spielen – John Deere und Ford nutzen bereits die superschnellen drahtlosen Netzwerke mit geringer Latenz, um Tausende von Sensoren zu verbinden. Obwohl bis 2020 etwa 10 % der Hersteller IIoT implementiert hatten, wird dieser Prozentsatz nach Schätzungen von Grand View Research bis 2025 etwa 50 % erreichen.
Laut einer Umfrage von IndustryWeek und Oracle vom Oktober 2021 vergrößert sich die Wettbewerbslücke zwischen Herstellern, die in digitale Fähigkeiten und datengesteuerte Prozesse investieren (die sogenannte digitale Transformation) und solchen, die dies nicht tun. Als sie gebeten wurden, vier Bereiche in der Reihenfolge ihrer Wichtigkeit einzustufen, wählten die Umfrageteilnehmer mit großem Abstand die digitale Transformation vor intelligenter Technologie, nachhaltigen Praktiken und Personalentwicklung. Zu den Hauptschwerpunkten der befragten Hersteller gehörten die Verbesserung der Effizienz (von 55 % der Befragten als oberste Priorität angegeben), Produktionsentwicklung und Innovation (53 %), Reaktionsfähigkeit auf Marktanforderungen (42 %) und die Vertiefung von Kundenbeziehungen (40 %). Die Hälfte der Befragten gab an, dass sie zustimmen oder sich nachdrücklich darauf einigen, dass die Arbeit in einer virtuelleren Umgebung eine zukünftige Anforderung für Hersteller sein wird.
Ein Beispiel für die nächste Welle der digitalen Transformation der Branche ist die Mikrofabrik, eine kleine, modulare, hochautomatisierte und technologisch fortschrittliche Fertigungsstruktur, die in der Nähe des Kundenstamms eingerichtet werden kann, um die Versand- und Lagerkosten zu senken und die Erstellung benutzerdefinierter Produkte zu erleichtern. Hochautomatisierte Mikrofabriken könnten ohne die Einführung von IoT und Robotik nicht existieren. Tatsächlich könnte die Mikrofabrik der Zukunft sogar in der Lage sein, ihre eigenen Teile herzustellen. Weitere Initiativen zur digitalen Transformation der Branche umfassen die Automatisierung von Routineaufgaben, um die Auswirkungen des Arbeitskräftemangels abzumildern, und die Zusammenführung von Daten aus verschiedenen Einrichtungen, Montagelinien und Lieferanten, um einen frühen Einblick in potenzielle Störungen zu erhalten.
Es wird erwartet, dass sich der Arbeitskräftemangel bei US-amerikanischen Industrieherstellern in den kommenden Jahren aus mehreren Gründen weiter verschärfen wird. Arbeitnehmer gehen schneller in den Ruhestand, als sie ersetzt werden können und wechseln auch in andere Branchen, um höhere Löhne und eine stabilere Beschäftigung zu suchen. Arbeitgeber haben Probleme, Spezialisten, insbesondere von jüngeren Generationen, anzuziehen, um die Roboter, Sensoren und Software der Industrie 4.0-Fabriken zu warten und zu verwalten. McKinsey prognostiziert, dass die Nachfrage der Hersteller nach traditionellen Kompetenzen, die körperliche, praktische Arbeit erfordern, im nächsten Jahrzehnt um 30 % zurückgehen wird, während ihre Nachfrage nach technischen Kompetenzen um 50 % steigen wird. Allerdings finden die Hersteller immer noch nicht genügend Maschinisten, Schweißer, Metallarbeiter, Produktionsleiter und andere Branchenkenner.
Laut einer Studie von Deloitte und The Manufacturing Institute aus dem Jahr 2021 könnte der Mangel an Fertigungskompetenzen in den USA bis 2030 zu 2,1 Millionen unbesetzten Arbeitsplätzen führen und die Branche allein im Jahr 2030 1 Billion US-Dollar kosten. Die Gewinnung und Bindung von Arbeitskräften steht laut 83 % der befragten US-amerikanischen Fertigungsleiter im Vordergrund. Allerdings gaben 45 % der Umfrageteilnehmer an, dass ihre Arbeitgeber kürzlich Geschäftsmöglichkeiten wegen Arbeitskräftemangels abgelehnt hätten.
Hersteller begegnen dieser Herausforderung auf vielfältige Weise. In einer Umfrage des National Institute of Manufacturers aus dem Jahr 2022 gaben fast drei Viertel der Befragten an, dass sie planen, die Löhne im Jahr 2022 um durchschnittlich 3 % zu erhöhen – zusätzlich zu größeren Erhöhungen im Jahr 2021 inmitten der Pandemie. Da die Fertigung immer digitaler wird, schulen Unternehmen ihre Mitarbeiter neu und stellen sicher, dass sie verstehen, wie ihre Bemühungen zum Gesamterfolg des Unternehmens beitragen. Außerdem entwickeln Hersteller umfassende Anerkennungsprogramme. Diese Bemühungen können sich auszahlen. Eine Umfrage des Center for Manufacturing Research des Manufacturing Institute und der American Psychological Association aus dem Jahr 2020 ergab, dass fast alle Befragten, die sich von ihrem Arbeitgeber geschätzt fühlen, sagten, dass sie hoch motiviert sind (97 %), mit ihrer Arbeit zufrieden sind (97 %) und ihr Unternehmen anderen als guten Arbeitsplatz empfehlen würden (96 %), während diejenigen, die sich bei der Arbeit nicht geschätzt fühlen, weitaus weniger positiv waren.
Unterdessen modernisieren Hersteller ihre Anlagen, um das Arbeitsumfeld zu verbessern. Sie führen beispielsweise Roboter- und Drohnen-„Arbeiter“ ein, die gefährliche Aufgaben übernehmen sollen, und ermöglichen gleichzeitig Hybrid- und Remote-Arbeit.
Die jahrzehntelange Verlagerung und Auslagerung von Arbeitskräften hat dem Ruf der Fertigungsindustrie als Quelle guter und verlässlicher Arbeitsplätze geschadet. Industriehersteller können dieser Wahrnehmung entgegenwirken, indem sie ihre Bereitschaft zur Förderung von Karrieren und ihr Engagement für die Bereitstellung stabiler, gut bezahlter Arbeitsplätze unter Beweis stellen. Die Schaffung einer Umgebung des kontinuierlichen Lernens ist einer der wichtigsten Schritte, die Hersteller unternehmen können, um ihre Arbeitskräfte der nächsten Generation zu halten.
Eine Studie des Center for Manufacturing Research des Manufacturing Institute und der American Psychological Association aus dem Jahr 2020 ergab, dass junge Mitarbeiter von Arbeitgebern angezogen werden, die bereit sind, in ihre Mitarbeiter zu investieren. Fast 70 % der Beschäftigten im verarbeitenden Gewerbe unter 25 Jahren gaben an, bei ihrem Arbeitgeber zu bleiben, weil ihnen die Möglichkeit gegeben wurde, ihre Kompetenzen zu entwickeln, und 65 % gaben an, dass sie bleiben, weil ihr Arbeitgeber Karrierechancen bietet. Arbeitgeber sollten sich eine Vielzahl verschiedener Umschulungsprogramme ansehen, darunter Live-Kurse (sowohl online als auch persönlich), aufgezeichnete Videos und solche, die Augmented/Virtual Reality nutzen.
Das Institute for Advanced Composites Manufacturing Innovation (IACMI) hat ein Programm namens „America’s Cutting Edge“ gestartet, mit dem Ziel, Menschen für die Werkzeugmaschinenindustrie auszubilden. Die National Association of Manufacturers und das Manufacturing Institute haben ein Programm namens „Creators Wanted“, um Menschen mit Schulungen, Stellenangeboten und neuen Karrierewegen zu verbinden. Hochschulen und Universitäten in den gesamten USA, wie das Northeast Wisconsin Technical College und die Northwestern University in der Nähe von Chicago, bieten Industrie 4.0-Studiengänge an, die sich mit Cybersicherheit, dem Industrial Internet of Things (IIoT) und Robotik befassen.
Hersteller haben Schwierigkeiten, Einstiegskandidaten für Positionen im Fertigungsbereich sowie technisch ausgebildete Leute zu finden, die an den immer komplexer werdenden Systemen moderner Fabriken arbeiten können. Um diese Herausforderung zu meistern, wissen die Hersteller, dass sie mehr Frauen und Menschen aus unterrepräsentierten ethnischen Gruppen anziehen müssen.
Frauen machen derzeit weniger als ein Drittel der gesamten Belegschaft im Fertigungswesen aus, und der Anteil der schwarzen, asiatischen und lateinamerikanischen Beschäftigten liegt laut Daten vom US Bureau of Labor Statistics aus dem Jahr 2022 mit 36 % nur geringfügig höher. Zwei landesweite Bemühungen, diese Bevölkerungsgruppen stärker in die Branche einzubeziehen, umfassen eine vom Verteidigungsministerium geförderte 6,2-Milliarden-Dollar-Initiative zur Schulung und Umschulung der Arbeitskräfte der Zukunft sowie eine Kampagne der National Association of Manufactures, die Frauen Mentoren zur Verfügung stellt und versucht, die Wahrnehmung der Branche zu ändern.
Laut einem Bericht der US Environmental Protection Agency aus dem Jahr 2023 waren die verarbeitende Industrie und die Rohstoffindustrie für 23 % der Treibhausgasemissionen in den USA verantwortlich. Obwohl die Branche in den letzten Jahren Fortschritte bei der Reduzierung dieser Emissionen gemacht hat, liegt noch ein langer Weg vor ihnen. Hersteller müssen ihre gesamte Lieferkette bewerten und nach Möglichkeiten suchen, Abfall zu reduzieren, die Lieferantenvielfalt zu erhöhen und dem Einsatz kraftstoffeffizienter und elektrischer Fahrzeuge in der Fabrikhalle und bei der Produktlieferung Vorrang einzuräumen.
Eine Studie des Beratungsunternehmens Climate Impact Partners aus dem Jahr 2022 stellt fest, dass 42 % der Unternehmen in der Fortune Global 500 einen wichtigen Meilenstein in Sachen Klima erreicht haben oder sich dazu verpflichtet haben, diesen bis 2030 zu erreichen. Die CO2-Neutralität, bei der sich Unternehmen verpflichten, so viel Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen, wie sie ausstoßen, ist ein guter erster Meilenstein, obwohl Klimaexperten warnen, dass die Festlegung von Emissionszielen in der gesamten Lieferkette die einzige Möglichkeit für Unternehmen ist, ihre emissionsfreien Ziele zu erreichen. Einige Hersteller investieren in „Smart Building“-Technologien wie sensorgesteuerte Heiz-, Kühl- und Beleuchtungssysteme. Und andere setzen für ihre Anlagen auf erneuerbare Energiequellen und nutzen Elektrofahrzeuge in ihren Fabriken sowie für den Transport von Rohstoffen (unter Ausnutzung der Kfz-Steuergutschriften für Fahrzeuge, die mit sauberer Energie betrieben werden). In einer McKinsey-Umfrage aus dem Jahr 2021 gaben 22 % der befragten Hersteller an, dass sie in den letzten fünf Jahren durch Nachhaltigkeitsinitiativen Mehrwert geschaffen haben, und 40 % gehen davon aus, dass sie dies in den nächsten fünf Jahren schaffen werden. Dieser Mehrwert umfasst Kosteneinsparungen im Zusammenhang mit einem geringeren Energieverbrauch und einer stärkeren Kundenbindung.
Die US Environmental Protection Agency definiert Corporate Social Responsibility (CSR) als eine Form der Selbstregulierung, bei der ein Unternehmen dafür sorgt, dass seine Aktivitäten und Praktiken positive Auswirkungen auf die Umwelt, Verbraucher, Mitarbeiter und Communitys haben. CSR-Bemühungen, die sich auf die Lieferkette eines Herstellers erstrecken, umfassen im Allgemeinen zwei Hauptbereiche: ökologische Nachhaltigkeit (einschließlich Recycling, Senkung des Verbrauchs fossiler Brennstoffe und Verringerung der Abfälle) und sozialer Fortschritt (einschließlich der Schließung des geschlechtsspezifischen Lohngefälles, der Verpflichtung zu fairen Einstellungs- und Beförderungspraktiken, der Zahlung eines existenzsichernden Lohns und der Sicherstellung von Arbeitsplätzen).
Die Maßnahmen, die Hersteller in diesen Bereichen ergreifen, sind nicht nur gut für den Planeten und die Menschen, die auf ihm leben, sondern auch für das Endergebnis. 84 % der Befragten einer Umfrage des Forschungsunternehmens Lab42 aus dem Jahr 2022 gaben an, dass sie bereit seien, mehr für Produkte eines Unternehmens zu zahlen, von dem sie glauben, dass es mit sozialer Verantwortung handelt.
Im Jahr 2023 reicht es für Hersteller nicht mehr aus, Einblick in die Handlungen ihrer Lieferanten und Kunden zu haben. Diese Transparenz muss sich auf die Lieferanten ihrer Lieferanten und die Kunden ihrer Kunden erstrecken. Erfolgreiche Hersteller werden in digitale Supply Chain-Funktionen investieren, die bessere Einblicke in die Aufgaben jedes Stakeholders entlang der Kette ermöglichen und mit denen jeder Teilnehmer bessere Entscheidungen über Materialbeschaffung und Kundennachfrage treffen kann.
Als Reaktion auf die anhaltenden Unterbrechungen in der Lieferkette in den letzten Jahren überdenken Industriehersteller, wo sie Rohstoffe beziehen und ihre Produkte herstellen. Ab den 1960er Jahren begannen Hersteller weltweit damit, ihre Materialien aus Ländern mit niedrigeren Kosten zu beziehen und ihre Betriebe dorthin zu verlagern. Aufgrund steigender Arbeitskosten in Offshore-Ländern, steigender Versandkosten, schwankender Wechselkurse und ihres Wunsches, ökologische und soziale Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, beginnen sie jedoch, sich zurückzuziehen.
Eine Umfrage des Marktes für industrielle Beschaffung Thomas aus dem Jahr 2021 ergab, dass 83 % (gegenüber 54 % im Vorjahr) der in Nordamerika ansässigen Hersteller angaben, dass sie wahrscheinlich oder zumindest davon ausgehen einen Teil ihrer Geschäftstätigkeit „erneuern“ würden. Reshoring ist jedoch nur ein Teil einer größeren Bewegung von Herstellern zur Diversifizierung ihrer Lieferantenbasis, beispielsweise durch die Einbeziehung von Lieferanten aus verschiedenen Regionen. Laut einer Umfrage des Beratungsunternehmens BDO suchten im Jahr 2021 mehr als die Hälfte der Hersteller nach alternativen oder Ersatzlieferanten. Allerdings müssen Hersteller die Vorteile der Lieferantendiversifizierung mit der zusätzlichen Komplexität und den Kosten für die Verwaltung weiterer Lieferanten abwägen.
Eine der größten Marktchancen für Hersteller besteht darin, bestimmte Versionen ihrer Produkte als Service anzubieten, wobei sie feste oder nutzungsabhängige Preise verlangen – und das oft in Form von Abonnements. Autohersteller haben beispielsweise mit Vehicles-as-a-Service experimentiert und ihren Kunden die Nutzung aktueller Modelle gegen eine Vorab-Anmeldegebühr und eine monatliche Abonnementgebühr angeboten. Im Gegensatz zu herkömmlichen Autoleasingvereinbarungen ist der Autohersteller im Rahmen der Vereinbarung in der Regel für Zulassung, Steuern, Fahrerversicherung, Pannenhilfe und Wartung verantwortlich, und Kunden können je nach Servicevertrag ein- oder zweimal im Monat auf ein neues Automodell umsteigen . Cloud Computing ist selbst ein Product-as-a-Service, bei dem Softwareentwickler Anwendungen, Datenbanken und Infrastruktur als Abonnement über das Internet bereitstellen.
Services anderer Hersteller können die Installation, Überwachung und Wartung von Produkten umfassen. Bei einer anderen Version des Modells könnte ein Hersteller von Schweißrobotern seinen Kunden eine bestimmte Anzahl von Schweißnähten zu einem festgelegten Tarif anbieten, anstatt den Roboter selbst zu verkaufen.
Zu den Vorteilen des Product-as-a-Service-Modells (auch XaaS oder Anything-as-a-Service genannt) für Hersteller gehören regelmäßigere, vorhersehbare Einnahmequellen und mehr Cross-Selling- und Up-Selling-Möglichkeiten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Hersteller wertvolle Daten über die Produktnutzung ihrer Kunden erfassen können, die sie dann zur Entwicklung neuer Produkte und Umsatzmöglichkeiten nutzen können.
Die Fabrik der Zukunft wird hochautomatisiert und effizient sein. Drohnen werden über Fertigungslinien fliegen und den Arbeitern Daten über Lagerbestände und Maschinenzustand liefern. Ungenauigkeiten und menschliches Versagen werden abnehmen. Da KI, maschinelles Lernen, IoT und Robotik in Lagern und Fabriken eine größere Rolle spielen, wird der Schwerpunkt weniger auf körperlicher und mehr auf analytischer Arbeit liegen. Aber das Fundament der Smart Factory wird auf einer soliden Backoffice-Basis mit Finanz-, Produktions- und Planungssoftware ruhen, die mit den riesigen Datenmengen umgehen kann, die selbst die kleinste Fabrik produziert.
Das Versprechen einer intelligenten Fertigung oder Industrie 4.0 wird nur von Herstellern realisiert, die verstehen, welche Technologien ihnen helfen können, Prozesse zu vereinfachen, genaue Finanz-, Produktions- und andere Informationen in Echtzeit zu erfassen und Kosten zu senken. Hersteller verwenden seit Jahren Unternehmenssoftware wie Enterprise Resource Planning (ERP), Supply Chain Management (SCM) und Product Lifecycle Management (PLM). Jedoch verwenden viele immer noch Legacy-Systeme, denen Schlüsselfunktionen fehlen, die schwer zu aktualisieren und voneinander getrennt sind. Zu dieser Komplexität kommt noch die M&A-Aktivität hinzu, bei der Hersteller weitere ERP-, SCM- und PLM-Systeme von erworbenen Firmen übernehmen.
Eine besonders wichtige Technologiepriorität für Hersteller ist die Modernisierung und Konsolidierung ihrer ERP-Systeme. Dies geschieht in den meisten Fällen durch die Verlagerung auf Cloud-Services, um sicherzustellen, dass sie Zugriff auf regelmäßige Updates und die neuesten Sicherheitskontrollen haben. Mit Cloud-ERP-Suiten können Unternehmen auch ihre Finanz-, Fertigungs- und anderen individuellen Anwendungen nach Bedarf skalieren und nur für das bezahlen, was sie benötigen. Und integrierte Suiten von Cloud-Anwendungen – ERP integriert mit SCM, integriert mit PLM – bieten Herstellern Transparenz über diese Funktionen hinweg.
Ein einziges Fertigungssystem kann eine enorme Datenmenge erzeugen. Laut Untersuchungen von Cisco kann beispielsweise eine Offshore-Öl- und Erdgasplattform 350.000 bis 500.000 Sensoren enthalten und täglich 1 bis 2 Terabyte Daten generieren. Ölunternehmen nutzen die von ihnen erfassten und analysierten Daten, um Ölverschmutzungen und ungeplante Ausfälle zu verhindern und Arbeitnehmer vor katastrophalen Anlagenausfällen zu schützen.
Da der Datenfluss zunimmt, benötigen Hersteller hochentwickelte Software, um diese Daten zu analysieren und daraus Erkenntnisse zu gewinnen. 60 % der von Deloitte befragten Unternehmen identifizierten Analysesoftware als einen ihrer Hauptschwerpunkte für 2023, um Prognosen zu verbessern und Engpässe bei Produktkomponenten und Rohstoffen zu erkennen, bevor sie sich auf die Fertigungslinie auswirken. In einem Bericht von LNS Research aus dem Jahr 2023 identifizierten 37 % der Hersteller Probleme mit der Datenqualität als ihre oberste Priorität bei der Analyse.
Eine weitere wichtige Technologie für die Entscheidung von Herstellern sind „digitale Zwillinge, bei denen es sich um digitale Darstellungen von Produktionsanlagen, Prozessen und Produkten handelt. Hersteller verwenden digitale Zwillinge, um die Auswirkungen von Angebots- und Nachfrageschwankungen auf die Produktion der Montagelinie, die Abmessungen eines neuen Produkts oder sogar ein Stück Fertigungsausrüstung zu simulieren, das in der Fabrik verwendet werden soll. Außerdem können Führungskräfte mithilfe von digitalen Zwillingen fundierte Produktionsentscheidungen treffen und die Qualität des Endprodukts bewerten, bevor sie in physische Assets investieren.
Automatisierung ist kein neues Phänomen in der Fertigung – zu ihren Vorteilen gehören geringere Arbeitskosten, mehr Sicherheit am Arbeitsplatz und eine höhere Produktivität. Die Akzeptanzraten für Roboter, Cobots (Roboter, die mit Menschen zusammenarbeiten), Drohnen und autonome Fahrzeuge steigen jedoch. Laut der Robotik-Handelsgruppe Association for Advancing Automation stiegen die nordamerikanischen Bestellungen für Roboter im zweiten Quartal 2022 im Vergleich zum Vorjahr um 25 %. Und obwohl Anfang 2023 ein Rückgang der Aufträge zu verzeichnen war, dürfte der globale Markt für Industrieroboter zwischen 2023 und 2030 mit einer jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 10,5 % expandieren, so Grand View Research. Die Größe des globalen Cobot-Marktes, der im Jahr 2020 auf 475 Millionen US-Dollar geschätzt wurde, stieg 2021 auf 600 Millionen US-Dollar und wird laut ABI Research bis 2030 8 Milliarden US-Dollar erreichen.
Ein Sektor, der an der Spitze der Automatisierung steht, ist die Agrar- und Lebensmittelproduktion. Ein Bericht des Marktanalyseunternehmens IMARC prognostiziert, dass die Größe des globalen Marktes für Agrarrobotik von 7,6 Milliarden US-Dollar im Jahr 2022 auf 21,1 Milliarden US-Dollar im Jahr 2028 ansteigen wird, was einer jährlichen Wachstumsrate von 18,4 % für diesen Zeitraum entspricht, wobei Roboter letztendlich den gesamten Wachstumsprozess übernehmen sollen – vom Pflanzen bis zum Jäten und Ernten. Im allgemeinen verarbeitenden Gewerbe geht der Trend hin zu „Light-out“-Fabriken, bei denen der menschliche Eingriff so minimal ist, dass die Fabrik – oder häufiger eine Fertigungszelle oder ein Teilbereich eines Fabriksystems – im Dunkeln arbeiten kann.
Hersteller waren in den letzten Jahren mit starkem Gegenwind konfrontiert und mussten sich mit großen Herausforderungen auseinandersetzen, die sich auf die Globalisierung und ihre Lieferkette, Finanzen, Belegschaft und Projektmanagement konzentrierten. Deshalb greifen kluge Hersteller für ihre Fabriken, Lager und Backoffices auf vernetzte Cloud-Anwendungen und Industrie 4.0-Technologien der nächsten Generation zurück.
Oracle Cloud for Industrial Manufacturing umfasst integrierte Anwendungen für Enterprise Resource Planning, Leistungsmanagement, Lieferkettenmanagement, Produktlebenszyklusmanagement, Fertigung und Personalmanagement. Jeder dieser Bereiche ist reif für eine weitere digitale Transformation. Beispielsweise können Hersteller, die cloudbasierte SCM-Anwendungen implementieren, Störungen in der Lieferkette überwachen und schnell darauf reagieren. Außerdem ermöglicht cloudbasiertes HCM Herstellern, die alltäglichen Teile der Einstellungs- und Onboarding-Prozesse zu automatisieren, um sich auf hochwertigere Mitarbeiterentwicklungs- und Engagementaktivitäten zu konzentrieren. Hersteller können neue Vertriebsmodelle entwickeln, indem sie beispielsweise ihr Produkt „als Service“ anbieten, sodass Kunden einen Teil der Eigentumslasten vermeiden können. Da sich die Anwendungen in der Cloud befinden, können Hersteller sie vor allem in ihrem eigenen Tempo bereitstellen und bei Bedarf neue Features wie Tracking-Software, Bestandsverwaltungstools und erweiterte Logistik hinzufügen.
Welche Fertigungssektoren wachsen?
Laut einer Prognose des Forschungsunternehmens IBISWorld werden zwischen 2023 und 2028 Solarenergieanlagen (durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 25,5 %), 3D-Drucker (24,1 %), Drohnen (24,1 %) sowie Hybrid- und Elektrofahrzeuge (22 %) die umsatzstärksten industriellen Fertigungssegmente in den USA sein.
Wie sehen die Wachstumsaussichten für die Fertigungsindustrie aus?
Laut einer Studie von Interact Analysis wuchs die Gesamtproduktion der weltweiten Fertigungsindustrie im Jahr 2022 um 3,6 %, doch der aktuelle wirtschaftliche Gegenwind dürfte die Produktionsleistung bereits im Jahr 2024 drosseln. Asien ist ein Lichtblick in den Prognosen des Unternehmens, die ein moderates Wachstum in China aufgrund der Reduzierung der COVID-Sperrmaßnahmen, insbesondere im Pharma- und Chemiesektor, erkennen lassen.
Welche vier Arten von Fertigungsprozessen gibt es?
Die vier Hauptarten von Fertigungsprozessen sind wie folgt: Scheren und Formen – bei diesem Prozess wird ein Gegenstand entweder in mehrere Stücke geschnitten, wie z. B. Stoff oder Papier, oder in eine bestimmte Form gebogen; Fügen – hier handelt es sich um einen Prozess, bei dem zwei Gegenstände verbunden werden, am häufigsten durch Schweißen; Gießen und Formen – hier wird eine Substanz wie Kunststoff oder Glas geschmolzen und in eine Form geschossen; und die Bearbeitung – bei diesem Prozess schneidet, formt oder entfernt ein Werkzeug Material aus einem Objekt, indem beispielsweise ein Loch gebohrt oder ein Gewinde in einen Metallstift geätzt wird, um eine Schraube herzustellen.
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