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Die Digitalisierung von Fabrikprozessen unterstützt eine Vielzahl von Produktivitätsinitiativen, zu denen auch die Ablösung der Unmengen von Papierkram gehört, mit denen viele Fabriken arbeiten. Traditionell wurde Papier verwendet, um die historischen Aufzeichnungen aufzubewahren, die für prädiktive Analysen, Bedarfsprognosen und die Entwicklung von Produktionsmasterplänen im Fertigungsbereich verwendet werden. Die Verwendung von Papier bringt jedoch auch Einschränkungen mit sich, wie z. B. Lagerraum oder seine Anfälligkeit gegenüber natürlichen Elementen (Feuer, Überschwemmung, Feuchtigkeit, Schimmel usw.). Die Digitalisierung der Fabrik löst diese Herausforderungen, indem sie eine digitale End-to-End-Lösung für die Speicherung und Analyse von Daten bereitstellt.
Um im wettbewerbsorientierten Fertigungs- und Industriesektor erfolgreich zu sein, müssen Unternehmen schlanke, nachhaltige Prozesse integrieren, die sicherstellen, dass die Anlagen im Fertigungsbereich optimal genutzt werden. Von den Interessenvertretern und Bedienern im Fertigungsbereich wird außerdem erwartet, dass sie gut und pünktlich zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass die Zeitpläne eingehalten und die Produktionspläne genau ausgeführt werden. Die Verwendung von Papier hält den Produktionsprozess zwar nicht auf, schränkt ihn aber in vielerlei Hinsicht ein.
Beispiele für die Einschränkungen bei der Arbeit mit Papier sind die Ressourcen, die für die Integration von Daten aus mehreren Prozessen in ein einzelnes Dokument erforderlich sind, die Herausforderungen bei der gemeinsamen Nutzung von Papierdokumenten durch mehrere Mitarbeiter, die an einem Projekt arbeiten, und die Unzuverlässigkeit von Papier als Medium zur Speicherung von Informationen über längere Zeiträume. Um sicherzustellen, dass die verschiedenen, laufenden Prozesse innerhalb einer Anlage synchronisiert sind und jeder bei Bedarf auf relevante Daten zugreifen kann, ist also ein digitalisierter Prozess erforderlich.
Die erfolgreiche Umstellung auf den papierlosen Betrieb erfordert umfangreiche Investitionen in digitale Technologien, die in der Lage sind, selbst die alltäglichsten Tätigkeiten zu ersetzen - für die viele Einrichtungen immer noch auf Papier angewiesen sind. Ein Beispiel ist das Zeichnen von einfachen Produktskizzen, um den Bedienern bestimmte Details zu erklären. Eine papierlose Fabrik wird sich auf digitale Technologien verlassen, wie z. B. ein intelligentes Gerät zum Skizzieren von Designideen und den IPC – DPMX Standard für die Übertragung der Beschreibungsdaten im Fabrikbereich.
Der Einsatz digitaler Technologie zur Beseitigung von Papierarbeit kann auch auf das Management von Lieferkette und Logistik, Bestandsmanagement und Kapazitätsplanung ausgeweitet werden. Durch den Einsatz umfangreicher Manufacturing Execution Systeme (MES) wird sichergestellt, dass jeder Datensatz aus dem Fertigungsbereich und den damit zusammenhängenden Prozessen erfasst und genutzt wird, um die papierlose Produktion im Rahmen der Digitalisierung der Fabrik voranzutreiben.
Bestandsmanagement, Bedarfsmanagement, Lieferkette und Logistikplanung sind einige der wichtigsten Aspekte eines Produktionszyklus, die die meisten Daten produzieren. Die genannten Prozesse sind alle miteinander verknüpft; Ereignisse innerhalb der Lieferkette wirken sich auf das Bestandsmanagement, das Nachfragemanagement und den Produktionsprozess aus. Wenn man sich also auf Papier verlässt, um die Millionen von Datensätzen zu erfassen, die aus diesen wichtigen, miteinander verknüpften Prozessen stammen, führt dies oft zu schlechten Servicelevels und Verschwendung.
Die Digitalisierung von Aspekten des Produktionszyklus, die große Datensätze erzeugen, stellt sicher, dass Fabrikbesitzer bei Bedarf jederzeit Zugriff auf aktuelle und historische Daten haben. In einem industriellen Sektor, in dem verderbliche Waren produziert werden und eine genaue Bedarfsprognose erforderlich ist, um die Kundennachfrage zu erfüllen und gleichzeitig Verschwendung zu vermeiden, wird ein zuverlässiges Datenspeichersystem benötigt. Ein gutes Beispiel ist der Lebensmittel- und Getränkehersteller, der digitale Informationen speichert und pflegt. Das Unternehmen kann jahrzehntealte Datensätze analysieren, um die Nachfrage an Weihnachten mithilfe digitaler Technologie zu prognostizieren. Diese Aktivität stellt sowohl die Verfügbarkeit von Lagerbeständen auf dem Markt sicher als auch, dass die Produktionsraten der gestiegenen Kundennachfrage entsprechen.
Die Erfassung von Maschinennutzungsdaten zur Verbesserung von Initiativen zur vorausschauenden Wartung sind ein weiteres Beispiel dafür, wie die papierlose Produktion zu einer optimierten Maschinennutzung und reduzierten Ausfallzeiten führen kann. Während für die Aufzeichnung des Durchsatzes einer Maschine Papier verwendet werden kann, werden für die Aufzeichnung von Maschinenvibrationen, schwankenden Temperaturen und der Geschwindigkeit einer funktionierenden Maschine Unmengen von Papier benötigt. Der Aufzeichnungsprozess ist außerdem umständlich und anfällig für menschliche Fehler, da der Bediener ständig Ablesungen von Hand vornehmen muss.
Eine papierlose Fabrik wird den Einsatz digitaler Technologien wie z. B. Sensoren integrieren, die bestimmte Datensätze erfassen und automatisch an eine Speichereinheit übertragen. Dieser Prozess eliminiert menschliche Fehler und vereinfacht die Aufgabe, die großen Datensätze zu analysieren, die einzelne Geräte produzieren. Die papierlose Produktion hat auch große Gewinne zu verzeichnen, wie z. B. die Steigerung der Effizienz der Rückverfolgung und der Rechenschaftspflicht, die beide für Unternehmen, die Konsumgüter herstellen, von entscheidender Bedeutung sind.
Mit der Entscheidung für den papierlosen Betrieb beginnt die Reise zur Umsetzung von Industrie 4.0-Geschäftsmodellen. Industrie 4.0 setzt auf Vernetzung und Datentransfer, um eine vollständige Automatisierung zu erreichen, und damit dieser Datentransfer stattfinden kann, muss Papier eliminiert werden.
Der Datenfluss im Fertigungsbereich kann von Maschine zu Maschine, von Maschine zu Gerät und von Mensch zu Maschine erfolgen. Es wird erwartet, dass diese Datenströme nahtlos erfolgen - ein Prozess, den Papier nicht ermöglicht. So beginnt jede Industrie 4.0-Initiative mit der Digitalisierung konventioneller Datenerfassungs- und -speicherungsprozesse. Ist die Digitalisierung der Fabrik erst einmal vollzogen, lassen sich datengetriebene Geschäftsmodelle im papierlosen Fertigungsbereich leicht planen und umsetzen.
Die papierlose Produktion und die Digitalisierung der Fabrik ist die Zukunft des industriellen Handelns. Mit der Abschaffung von Papier werden fortschrittlichere Visualisierungstools benötigt, um Daten als Teil der digitalen Transformation anzuzeigen und mit ihnen zu interagieren. Heute gibt es fortschrittliche webbasierte HMIs, Anzeigetafeln und Unternehmensmanagementsysteme, die eine Echtzeit-Interaktion mit den Daten in der Fabrik ermöglichen. Da sich diese Visualisierungs- und Analysewerkzeuge weiterentwickeln und immer erschwinglicher werden, werden sich immer mehr Unternehmen auf den Weg der papierlosen Produktion und der Digitalisierung des Fertigungsbereichs begeben.