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Blog | Automobil- und Reifensektor
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Mit autonomer Reifenproduktion schließt sich der Kreis

Wie Sie Automatisierungssysteme mit KI und Reinforcement Learning weiterentwickeln – und mit Ihren Maschinen Betriebsabläufe optimieren.

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Futuristisches Bild eines Autos, bei dem der Fokus auf den Reifen liegt, mit überlagerter Grafik bestehend aus Lichtkreisen, die mit Linien verbunden sind.

Trotz einer gesunden Nachfrage sind die Zeiten für die Reifenindustrie herausfordernd. Der Reifenmarkt wird zwar voraussichtlich mit einer jährlichen Wachstumsrate von mehr als 6 % bis 2027 wachsen, doch die Branche hat weiterhin mit pandemiebedingten Problemen in der Lieferkette zu kämpfen.

Wenn es Ihnen wie vielen Reifenherstellern geht, mit denen ich in letzter Zeit gesprochen habe, sind auch Sie mit einem Fachkräftemangel konfrontiert und ein Ende ist nicht abzusehen. Die Mitarbeiter, auf die Sie sich jahrzehntelang verlassen haben, scheiden in großer Zahl aus dem Erwerbsleben aus. Und trotz höherer Löhne und anderer Anreize ist es schwierig, Ersatz zu finden.

Die Lösung? Vollziehen Sie einen Paradigmenwechsel weg von der Abhängigkeit vom Faktor Arbeit – und hin zu einer kontinuierlichen Prozessoptimierung.

Die Vision: Von der Automatisierung zur Autonomie

In der gesamten Reifenindustrie zeichnet sich ein Technologieaufbruch von der Automatisierung im herkömmlichen Sinne hin zu autonomen Betriebsabläufen ab. Dieser Aufbruch wird durch Fortschritte bei der künstlichen Intelligenz (KI) und der Technologie für maschinelles Lernen ermöglicht.

Worin liegt der grundlegende Unterschied? Ein Automatisierungssystem wird so programmiert, dass es ohne menschliches Zutun Aufgaben ausführt, während ein autonomes System zusätzlich in der Lage ist zu lernen, wie diese Aufgaben effizienter durch den Einsatz von Methoden des bestärkenden Lernens (Reinforcement Learning) ausgeführt werden können. 

Mit anderen Worten: Ein autonomes System bildet die kognitiven Fähigkeiten nach, die für uns Menschen selbstverständlich sind, wenn wir im Alltag lernen und Entscheidungen treffen, wie z. B. beim Autofahren.

Denken Sie einen Moment darüber nach. Was geschieht, wenn Sie sich einem Stoppschild nähern? Sie wissen intuitiv, wie stark Sie auf die Bremse treten müssen, wenn Sie das Schild sehen. Und während Sie an das Schild heranfahren, können Sie den Bremsdruck entsprechend Ihrer Sicht und Ihrem Verständnis der Fahrzeuggeschwindigkeit anpassen, um zu gewährleisten, dass Sie vor dem Schild vollständig zum Stehen kommen. Bei jedem Stoppvorgang bewerten Sie instinktiv Ihre Leistung und erweitern Ihre Kenntnisse, um beim Anhalten von Mal zu Mal besser zu werden.

Mit der autonomen Steuerungstechnologie können wir genau diese Fähigkeiten des bestärkenden Lernens auf Maschinen in Ihrem Reifenwerk anwenden.

Die Vorteile der Closed-Loop-Optimierung

Autonome Systeme nutzen Echtzeit-Sensorik, -Daten und -Modellierungsfunktionen, um Vorhersagen zu treffen. Mittels Entscheidungsoptimierung geben sie dann Maschinenanpassungen in Echtzeit vor, die zu den gewünschten Ergebnissen führen, wie z. B. die konsistente Herstellung eines hochwertigen Produkts. Ein geschlossene Rückführungsschleife trägt zu bestmöglichen Ergebnissen bei.  

Die Closed-Loop-Optimierung kann in Reifenwerken, in denen viele Anwendungen aufgrund des Verhaltens viskoelastischer Materialien schwierig zu verbessern sind, eine entscheidende Rolle spielen.  

Heute wird von Bedienern erwartet, dass sie auf Rohstoffschwankungen und Umwelteinflüsse reagieren, was je nach ihrer Qualifikation zu erheblichen Abweichungen beim Durchsatz führt. Ich habe Anlagen besucht, in denen die Produktionsleistung um bis zu 50 % variiert, je nachdem, welcher Mitarbeiter die Ausrüstung bedient.

Sie kennen den Grund dafür. Ein erfahrener Bediener hat ein nahezu intuitives Verständnis der Maschine erlangt und weiß, wie er die Parameter anpassen muss, um innerhalb der Spezifikationen zu bleiben. Ein neuer Mitarbeiter verfügt nicht über dieses fortgeschrittene Wissen.

Autonome Steuerung sorgt für gleichbleibende Leistung und Qualität trotz unterschiedlicher Bedienerkompetenzen. Und sie geht noch einen Schritt weiter: Die autonome Steuerung ermöglicht ein Niveau der stetigen Verbesserung, das mit manuell betriebenen Systemen nicht erreichbar ist.

Echte Leistungssteigerungen – schon heute möglich

Die autonome Steuerung kann für nahezu jede Anwendung im Reifenwerk eingesetzt werden. Innovative Unternehmen erzielen damit bereits heute erhebliche Leistungssteigerungen.


Einer unserer Kunden konnte beispielsweise die Stillstandszeiten seiner Reifenherstellungsmaschine um 45 % reduzieren, indem er die autonome Steuerung zur Vorhersage und Korrektur von Spleißen nutzte, die außerhalb der Toleranzen lagen.


Darüber hinaus ermöglichen diese Fähigkeiten die Vorhersage von Mischergebnissen und die Verbesserung von Mischkonsistenz und -qualität – mit einem erwarteten Produktionszuwachs von 500 Reifen pro Tag.

Die Optimierungsmöglichkeiten in einem Reifenwerk sind endlos. Wahrscheinlich werden Sie sich zunächst auf ein Element eines bestimmten Produktionsvorgangs konzentrieren, doch Sie erkennen sicherlich, wie das Konzept auf mehrere Anwendungen ausgeweitet werden kann.

Eine wunderbare Beziehung – Engineering & Data Science

Wo fangen Sie also an, um die beschriebenen Leistungssteigerungen in Ihrem Reifenwerk umzusetzen? Am Anfang steht die Zusammenarbeit von Ingenieuren und Datenwissenschaftlern, die jeweils ihr Know-how in den Modellierungs- und Optimierungsprozess einbringen.

Ingenieure tragen die Grundprinzipien und Kenntnisse der Systemprogrammierung bei. Datenwissenschaftler fügen Beobachtungen hinzu, die auf einer Vielzahl historischer Daten basieren. Rockwell Automation ist in der einzigartigen Position, beides liefern zu können.

Wenn Sie mehr erfahren möchten, nehmen Sie an unserem Webinar mit dem Titel Digital Tire Production: Gain Traction in the Competitive Tire Industry (Digitale Reifenproduktion: Mehr Zugkraft in der wettbewerbsintensiven Reifenindustrie) teil.

Melden Sie sich zu diesem Webinar an Erfahren Sie mehr über Lösungen für die Reifenindustrie

Veröffentlicht 31. Januar 2022

Themen: Automobil- und Reifenindustrie Beschleunigte digitale Transformation

Jordan Konst
Jordan Konst
Global Industry Consultant, Automotive & Tire, Rockwell Automation
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