In den letzten Jahren konzentrierte sich ein Großteil der Gespräche um die globale Automobilindustrie auf zwei fast widersprüchliche Themen: boomende Verkäufe von Elektrofahrzeugen (EV) und anhaltende Engpässe in der Lieferkette/Mikrochip-Knappheit, die für Gegenwind beim Marktwachstum sorgen - stark genug, dass einige Branchenführer befürchten, dass die Neukundengewinnung in den nächsten zwei Jahren ins Stocken geraten oder sogar rückläufig werden könnte.Das gilt sowohl für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (ICE) als auch für elektrisch betriebene Fahrzeuge.
Die Aufteilung in gute und schlechte Nachrichten ist umso schwerwiegender, wenn man bedenkt, dass die Branche trotz echter Herausforderungen ein Bollwerk der Weltwirtschaft bleibt und rund 14 Millionen Menschen und Millionen weitere in verwandten Sektoren beschäftigt. Mit 3% des globalen BIP würde der Automobilbau als sechstgrößte Volkswirtschaft eingestuft, wenn er sein eigenes Land wäre.
Es wurde jedoch nur wenig Zeit darauf verwendet, den Herstellungsprozess selbst zu bewerten – und wie sich die Einführung eines digitalen Rahmens für Anlagenmanagement als „elektrische Ladung“ für eine Branche erweisen könnte, die bestrebt ist, sich in einer Post-COVID-Wirtschaft neu zu erfinden.
Profitieren Sie von den Versprechen der Industrie 4.0 und dem Internet der Dinge
Das digitale Facility-Management beinhaltet eine Reihe technologiegestützter Upgrades. Es gibt keine Wunderwaffe, kein Allheilmittel. Aber es gibt ein übergeordnetes Thema: die Beseitigung von „digitalen Inseln“, die in allen Automobilwerken existieren, und die Frage, wie diese Informationen durch die Demokratisierung von Daten von mehreren Beteiligten über eine einzige digitale Plattform gemeinschaftlich genutzt werden können. Schließlich ist eine Fabrik im Wesentlichen eine Kopiermaschine. Und die Aufgabe des Facility Managers besteht darin, sicherzustellen, dass diese Kopiermaschine unter Berücksichtigung der zur Verfügung gestellten Voraussetzungen – d. h. des Produktmixes, des Produktionsdesigns, der vorhandenen Maschinen und des Produktionsvolumens — funktioniert.
Durch die Integration eines Frameworks für digitale Anlagen kann eine Automobilfabrik datenreich und mit intelligenten Gebäuden ausgestattet sein, flexibel auf Nachfrage- und Lieferkettenschwankungen reagieren, zumindest teilautonom funktionieren und sich selbst korrigieren sowie hinsichtlich ihrer Umweltauswirkungen nachhaltig bleiben.
Industrie 4.0 (I4.0) ist ein Begriff, der für diese Transformation spricht und sich darauf konzentriert, inwieweit immer ausgefeiltere Software, Cloud-basierte Fernerkundungstechnologien und das Internet der Dinge „Menschen, Ort und Prozesse“ besser integrieren können, wie der Verband International Facility Management Association (IFMA) formuliert. Durch die Ermöglichung der digitalen Automobilfabrik können Facility Manager eine Vielzahl von Effizienzsteigerungen erwarten, darunter eine 20% ige Reduzierung der Energie- und Wartungskosten, Abfallreduzierung, neue Wege zur Rationalisierung von Entscheidungszeiten und Maximierung der Mitarbeiterproduktivität.
Die wichtigsten Vorteile der Digitalisierung von Automobilanlagen
Ein Automobilwerk das seine Anlagen digital aufrüstet, kann sich auf folgende wesentliche Vorteile freuen:
Verbesserte Ausrüstungsumstellung – Für Erstausrüster (OEMs) ist dies von entscheidender Bedeutung und spricht für Umstellungen über mehrere Horizonte hinweg, die parallel ablaufen; die Wartung vorhandener Geräte, neue Fahrzeugmodellprogramme, die Produktion vor Ort und die Perspektive einer neuen Plattform. Oft bedeutet das völlig neue Teile, neue Maschinen und neue Werkzeuge. Es stimmt zwar, dass Tesla dieses Betriebsmodell in Frage stellt und eher wie ein Softwareunternehmen und weniger wie ein Autohersteller funktioniert, aber ältere ICE-Fahrzeughersteller müssen ihre Produktionsflexibilität verbessern, wenn es um ihre traditionelleren Anforderungen an die Vorbereitung neuer Modelle geht. In einer digitalen Einrichtung dreht sich alles darum, dass ein Facility Manager sofortigen Zugriff auf seinen aktuellen Ausrüstungsbestand, seine Dokumentation und seinen Verlauf hat. Dies ist ein großer Vorteil gegenüber herkömmlichen Bauplänen, was eine bessere Projektplanung und ein besseres Verständnis dafür ermöglicht, wie sich überlappende Projekte gegenseitig beeinflussen.
Bestandsbewusstsein und ein Plan B – Wenn die Pandemie den Autoherstellern etwas beigebracht hat, dann, dass die alte Art der Geschäftstätigkeit – die Aufrechterhaltung nur eines kleinen Überschusses vor Ort, der eng mit der unmittelbaren Verbrauchernachfrage übereinstimmt – möglicherweise nicht immer die effizienteste ist. Während dieses Modell vor der Pandemie funktionierte, können zukünftige Störungen der Lieferkette teilweise dadurch gemindert werden, dass eine sofortige Versorgung zur Verfügung steht. Stellen Sie sich vor, es gäbe einen globalen Vorrat an extrahiertem Silizium oder eine Reserve an Mikrochips? Wenn dies der Fall gewesen wäre, wären die Auswirkungen der aktuellen Engpässe in der Lieferkette abgestumpft worden. Laut einem Bericht des Analyseunternehmens IHS Market vom Dezember 2021 verfügten die US-Automobilhersteller bereits jetzt über eine Produktionskapazität von nur 10 Tagen, ein starker Indikator dafür, wie schlank der Lagerbestand geworden ist.
Maximierung der Raumnutzung - Die Kenntnis des Layouts einer Anlage ist entscheidend, wenn ihr Design verändert, verbessert oder gegen eine neue Fahrzeugkonstruktion ausgetauscht werden soll. Ebenso bietet ein sofort zugängliches digitales Designschema auch eine historische Aufzeichnung früherer Layouts - Layouts, die möglicherweise schwer zu erhalten oder zugänglich sind, wenn diese Informationen traditionell in einer anderen Abteilung „versteckt“ (vergraben) wurden. Es kann sogar zu einem plötzlichen Ansturm kommen, Mitarbeiter zu identifizieren, die ein 2D-Diagramm lesen können, oder jemanden zu finden, der über die richtige Software zum Öffnen eines Layouts verfügt. Mit der Beschleunigung des Babyboomer-Ruhestands können sich Facility Manager immer weniger an einen leitenden Kollegen wenden und fragen: „Wie wurde das vorher gemacht?“
„Collective Brain“ -Enablement – Bei all den Diskussionen über Technologie ist es wichtig, die menschliche Komponente einer digitalen Anlage nicht aus den Augen zu verlieren. Die Verbesserung der menschlichen Effizienz ist ebenfalls wichtig und kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Eine der faszinierendsten Möglichkeiten ist, wie digitale Zwillinge es allen Mitarbeitern ermöglichen können, zur Identifizierung zukünftiger Lösungen beizutragen. Durch den Austausch von Wissen und Erkenntnissen kann das Gespräch mit Kollegen über ein gemeinsam genutztes 3D- oder 2D-Modell einen großen Beitrag zur Entdeckung neuer Inspiration leisten. Während es großartig ist, dass das Internet der Dinge es Computern ermöglichen kann, miteinander zu „sprechen“, können digitale Zwillinge dasselbe auch für Menschen tun. Und eine bessere Planung bedeutet weniger überraschende Hindernisse und damit weniger gestresste Mitarbeiter, die verspätete oder unvollständige Planung ausgleichen.
Ökologischer Fußabdruck – Unglaublich genaue 2D- und 3D-Modellierung hilft Facility Managern künftig dabei, den Umbau bestehender Gebäude zu überwachen, um zukünftige Umweltauflagen zu erfüllen, ganz zu schweigen von den unternehmensinternen Bestrebungen für einen verantwortungsvollen Umgang mit der Umwelt. Darüber hinaus werden solche Modernisierungen älterer Anlagen im Zuge des weiteren Markenaufbaus im Rahmen des Übergangs zur Elektromobilität von entscheidender Bedeutung sein. Ob es um die Ermittlung des besten Standorts für die Installation von Sonnenkollektoren auf dem Dach einer Anlage oder um die korrekte Positionierung von Windkraftanlagen vor Ort geht: Der wachsende Trend zur Einführung von „sauberem Kilowatt“ wird auch die Fabrik der Zukunft weiterhin prägen.
Geometrische digitale Zwillinge zur Rettung der „digitalen Bürokratie“
Es stimmt, dass eine der Herausforderungen bei der Realisierung der Automobilfabrik der Zukunft darin besteht, dass sich das digitale Facility Management manchmal unzusammenhängend anfühlt. Angesichts konkurrierender digitaler Plattformen und einer Vielzahl von Drittanbietern, mit denen sie sich befassen müssen, sind OEMs und ihre Facility Manager möglicherweise etwas überfordert. Schließlich fühlt sich eine verwirrende Reihe digitaler „Lösungen“ weniger wie eine Problemlösungsmaßnahme an, sondern eher wie ein Schlag, wenn diese Technologien zunehmen, anstatt zur Reduzierung „digitaler Bürokratie“ beizutragen.
Hier kann das Konzept der geometrischen digitalen Zwillinge die „digitalen Bürokratie“ retten. Der große Wert eines digitalen Zwillings besteht neben seiner Fähigkeit, eine exakte 3D-Nachbildung eines physischen Wirtschaftsguts zu erstellen und Echtzeit-Feedback zu festgestellten Änderungen zu geben, darin, dass er, sobald er in einer Werksumgebung implementiert wurde, eine Art „fehlendes Glied“ zu anderen digitalen Plattformen darstellen kann. Über seine visuelle Oberfläche fungiert ein digitaler Zwilling als gemeinsamer Nenner, der verschiedene Systeme und Datensätze vereint und sicherstellt, dass sich alle digitalen Assets auf diesen Nenner beziehen, damit jeder sie interpretieren und mit dem sie arbeiten können.
Wenn 90 % der an das Gehirn übertragenen Informationen visuell sind und das menschliche Gehirn Bilder 60.000 Mal schneller verarbeitet als Text, dann stellen Sie sich vor, was eine visuelle Schnittstelle mit den Text- und strukturbasierten Informationen in bestehenden Facility-Management-Systemen bewirken würde?
Die Demokratisierung von Daten
Die Fähigkeit, riesige Datensätze überall auf der Welt gemeinsam zu nutzen, zu kommentieren und zu verwalten, ermöglicht die positiven externen Effekte, die sich aus dieser Form des Gruppendenkens ergeben. Das ist kein Amoklauf des Autoritarismus, sondern hier wird Kreativität groß geschrieben. Und traditionell ist es ein Vorteil des Facility-Managements, von dem viele Facility Manager in der Automobilindustrie nicht in vollem Umfang profitieren.
Durch den Einsatz von 3D-Realitätserfassung und Laserscanning als Teil eines geometrischen digitalen Zwillings kann jede Komponente einer Automobilanlage durch eine 360-Grad-Bilderfassung gescannt werden, die dann in einem virtuellen Raum neu erstellt wird und eine digitale Darstellung der physischen Infrastruktur erzeugt. Und mit automatischen Montagemaschinen und dem Gebäude selbst, das mit Remote-Sensortechnologie ausgestattet ist, werden digitale Zwillinge zu „lebenden Dokumenten“, Dokumenten, deren aktuelle Genauigkeit nur wenig oder gar keine menschlichen Eingaben erfordert.
Für Anlagenmanager, die häufig mit der Überwachung mehrerer Anlagen beauftragt sind, können die Vorteile der Verwendung von 3D-Datenvisualisierung anstelle des vorgesehenen 2D-Layouts nicht genug betont werden. Die gemeinsame Nutzung genauer 3D-Realitätserfassungsdaten über eine visuelle Schnittstellen, auf die von überall aus zugegriffen werden kann, erleichtert die Planung, Neuplanung, Zusammenarbeit bei schnellen Änderungen und die Einbindung von Experten von überall auf der Welt erheblich.
Bei allen aktuellen Bedenken hinsichtlich Chipknappheit und Lieferkettendefiziten: Keines dieser spezifischen Probleme wird für immer andauern. Dies bedeutet jedoch nicht, dass sich in den kommenden Jahren keine neuen Herausforderungen ergeben werden. Naturkatastrophen, politische Instabilität, finanzielle Zusammenbrüche, Kriege, technische Hindernisse oder Produktionsrückschläge können alle einen sprichwörtlichen Affenschlüssel in die globalen Lieferketten werfen.
Aber wenn es eine übergeordnete Erkenntnis gibt, dann die, dass niemand mehr in Begriffen wie „Business as usual“ denkt. Statt der „neuen Normalität“, wie manche sie bezeichnen, beschreiben andere Experten das, was in den kommenden Jahren passiert, als „nächste Normalität“. In dieser nächsten Normalität wird der Wert des digitalen Zwillings in der Automobilindustrie nur noch weiter steigen.
Wie Tesla zeigt, sind fachmännisch gebaute, preisgünstige und mit den richtigen Anreizen ausgestattete Elektrofahrzeuge für Verbraucher attraktiv. Und ältere Autohersteller wie GM, Ford und Volkswagen verpflichten sich, diesem Beispiel zu folgen. Ford zum Beispiel hat bereits einen neuen Elektrofahrzeug auf der Straße, den Mustang Mach-E, und sein F-150 Lightning Pickup und der E-Transit-Nutzwagen sind nicht weit dahinter. Ebenso baut das Unternehmen seine Produktions- und Recyclingkapazitäten für Lithium-Ionen-Batterien aus. Und mit etwas Glück wird Ford bis 2023 rund 600.000 Elektrofahrzeuge pro Jahr produzieren. Das ist zwar nur ein Rückgang im Tesla-Eimer (60% ihrer Kapazität), aber es ist ein starker Start.
Die Zukunft erwartet Sie
Für Facility Manager und die volldigitalisierten Automobilwerke der Zukunft könnten sich digitale Zwillinge der nächsten Generation als äußerst effektiv erweisen, wenn es darum geht, herauszufinden, inwieweit alteingesessene Automobilhersteller einen Teil ihrer Montagewerke auf die Produktion von Elektrofahrzeugen umstellen können – ohne weitere Anlagen bauen zu müssen und ihren physischen und ihren CO2-Fußabdruck zu erhöhen. Die Integration austauschbarer Teile zwischen Elektrofahrzeugen und Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren in ein und derselben Fabrik an einer teilweise gemeinsam genutzten Montagelinie wird ein weiterer Meilenstein auf dem Weg zu dem seit langem bestehenden Wunsch der Automobilindustrie sein, „Teil des Motors zu sein, der die Welt antreibt“.
Es sind Innovationen wie diese, bei denen die zukunftsorientiertesten Facility Manager den Pessimismus über den heutigen Gegenwind des Marktwachstums ablehnen und stattdessen die Tage zählen, bis die digitale Einrichtung der Zukunft endlich eintrifft.
Wie General Dwight Eisenhower einmal sagte: „Pläne sind nutzlos, aber Planung ist unverzichtbar.“
Hinweiskasten: Rücklauf nach hinten
Wenn man sich mit dem digitalen Anlagenmanagement in der Automobilbranche beschäftigt, ist es hilfreich, die vielen Probleme zu identifizieren, die diese Technologie lösen kann. Im Folgenden finden Sie fünf Vorteile des digitalen Zwillings und warum dieser sich schnell zu einem Dreh- und Angelpunkt für die Beseitigung von Datensilos entwickelt:
- Schaffung einer gemeinsamen visuellen Schnittstelle zur Sicherung des gemeinsamen Verständnisses
- Echtzeitdarstellung fehlerfreier Daten, die Herausforderungen bei der Aktualisierung des 2D-Layouts überwindet
- Die Fähigkeit, Einrichtungen zu vergleichen, ohne sich auf das individuelle Gedächtnis oder das veraltete oder ungenaue institutionelle Wissen einer anderen Person verlassen zu müssen
- Validierung neuer Projekte, Konzepte und Implementierungen im Kontext eines tatsächlichen Projekts
- Minimiert „Überraschungen“, wenn der Facility Manager für diese Wartungsarbeiten am Standort ankommt