Bosch bietet das Modell für die Fabrik der Zukunft

 

Mehr zum Thema.

Benachrichtigung über neue Artikel:  
 
Lesezeit: 3 min
09.10.2017 00:44
Die Fabrik der Zukunft wird wahrscheinlich nicht menschenleer sein, wie das Beispiel Bosch-Rexroth zeigt.
Bosch bietet das Modell für die Fabrik der Zukunft

Mehr zum Thema:  
Benachrichtigung über neue Artikel:  

Die „Fabrik der Zukunft“ ist längst keine ferne Zukunftsvision mehr. Aber sie ist auch kein menschenleerer Neubau mit futuristischen Maschinen und Anlagen. Vielmehr wird sie gerade jetzt in den Produktionshallen von heute von IT-Experten und Spezialisten für Produktionssysteme, von Mitarbeitern und Arbeitnehmervertretern in die Praxis umgesetzt.

Bestes Beispiel dafür ist das Elektronikwerk von Bosch Rexroth in Lohr-Wombach. Hier produziert man unterstützt von digitalen Systemen eine nahezu unbegrenzte Variantenzahl ohne Rüstzeiten und verbessert dabei kontinuierlich alle Kennzahlen rund um Produktivität, Qualität, Liefertreue und Transparenz. Die Basis dafür bilden I4.0 Hardware- und Software-Lösungen von Bosch Rexroth.

Eine besondere Herausforderung für die Nutzung von Echtzeitdaten im Produktionsumfeld sind Bestandsmaschinen, die auch nach jahrzehntelangem Einsatz ihre Aufgaben effizient erfüllen, aber nicht oder nur mit hohem Aufwand direkt vernetzbar sind. „Jeder Eingriff in ältere Steuerungen erzeugt einen enormen Aufwand und blockiert die Maschine für die Produktion“, umreißt Joachim Hennig, Technischer Werkleiter im Werk Lohr-Wombach der Bosch Rexroth AG, die Herausforderung.

Hier hat Rexroth mit seinem IoT Gateway eine Lösung entwickelt, die Maschinen ohne Eingriffe in die Steuerung nachträglich vernetzt. Sie besteht aus einer Kompaktsteuerung mit offener Software und einem mikromechanischen Sensorpaket von Bosch. Das IoT Gateway erfasst sensorisch Betriebszustände, wertet sie aus und sendet die Daten weiter. Ein besonderer Vorteil: Zur Inbetriebnahme des Rexroth IoT-Gateways sind keine SPS-Kenntnisse notwendig. Betriebselektriker vernetzen damit Maschinen innerhalb weniger Stunden – eine deutliche Ersparnis zu mehr als einer Mannwoche bei konventionellen Lösungen mit SPS-Programmierung. Andere Software-Lösungen von Rexroth ermöglichen es, direkt auf Daten innerhalb der älteren Steuerungen zuzugreifen, ohne dass dafür die Steuerungen umprogrammiert werden müssen. Dies ermöglicht nachfolgend eine erweiterte Datenauswertung. So berechnet eine einfache, von den Projektbeteiligten selbst programmierte Software auf einem Rexroth IPC in Echtzeit die Bauteilreichweite bei der Leiterplattenbestückung und damit den zu erwartenden Maschinenstillstand.

„Bei uns steuert das Produkt die Fertigung, anders könnten wir die nahezu unbegrenzte Varianz nicht so einfach und elegant beherrschen“, erläutert Joachim Hennig. „Dazu haben wir die gesamte Fertigung mit allen neuen und alten Maschinen vernetzt und mit unseren IT-Systemen verbunden, in Summe sind das über 2.000 vernetzte Devices.“ Eine gute Basis wurde bereits ab 2007 mit der Einführung des Bosch Production Systems gelegt. „Das Ziel war es, eine stabile und robuste Fabrik zu schaffen, in der Störungen kaum noch durchschlagen und wettbewerbsrelevante Kenngrößen sich laufend verbessern. Mit der Vernetzung erreichen wir jetzt einen neuen Level durch eine bis dahin nicht mögliche Transparenz“, hebt Dr. Mark Leverköhne, Leiter Technische Funktionen in Wombach, hervor.

Der Fertigungsprozess beginnt bereits mit der Bestellung. Zu jedem Kundenauftrag wird als erster Schritt ein virtuelles Abbild oder digitales Duplikat der bestellten Komponenten erzeugt. Dieses enthält alle technischen Spezifikationen und wird mit einer individuellen Serialnummer, einer Art Personalausweis, versehen. Diese Serialnummer begleitet die Komponenten von nun an lebenslang. Im Verlauf der Fertigung wird das reale Erzeugnis anhand des virtuellen Abbildes nachgebaut und die entsprechenden Prozessparameter sowie Prüfprogramme automatisch richtig geladen. Das Ergebnis: Rüstzeit Null. Sämtliche Bearbeitungsschritte und Prüfungsergebnisse sowie Serialnummern verbauter Unterkomponenten werden von den Stationen in übergeordnete Systeme zurückgespeichert. Am Ende entspricht das digitale Duplikat in der Software exakt der physischen Variante, was eine hohe Traceability als auch eine hervorragende Basis zur Fertigungsoptimierung ermöglicht.

Um die Serialnummer-Fertigung konsequent umzusetzen wurden zweitausend Geräte mit dem Manufacturing Execution System und untereinander vernetzt. Das Spektrum reicht von Bestückungsautomaten bis hin zu Druckern für die Typenschilder. Der reibungslose Ablauf hängt stark davon ab, dass alle vernetzten Geräte voll funktionstüchtig und online sind. „Wir überwachen sämtliche Geräte live und bei Störungen an einem Gerät erhält die Instandhaltung sofort eine entsprechende Meldung“, beschreibt Dr. Mark Leverköhne die Absicherung der Produktivität entlang des gesamten Wertstroms.

Die Leiterplattenbestückung in dem Rexroth-Werk ist extrem variantenreich und es erfolgt eine 100-Prozent Prüfung aller bestückten Produkte. Durch die hohe Varianz war es bislang schwierig, Abweichungen schnell zu erkennen und systematisch auszuwerten. Darum forderte die Werkleitung vor allem die Einführung schneller kurzer Regelkreise. Eine Software wertet jetzt die Ergebnisse der verschiedenen Testeinrichtungen online aus und zeigt ebenfalls mit einer Ampellogik, ob es eine Häufung von Fehler-Meldungen für den jeweiligen Teststand oder die geprüfte Materialnummer an allen Testständen gibt. Der erste Level der Fehleranalyse und -eingrenzung kann direkt am Wertstrom erfolgen. Die Bediener können damit viel schneller reagieren und Gegenmaßnahmen einleiten, ohne erst auf weitere Fachleute zu warten oder Vorgesetzte hinzuzuziehen.

Durch die Einführung von Industrie 4.0 in kleinen überschaubaren Schritten konnten die Mitarbeiter die Entwicklung zur Fabrik der Zukunft mitgestalten und erlebten die Fortschritte unmittelbar in der täglichen Arbeit. Sie erhalten eine optimierte Unterstützung durch die Erstellung von 3D-Online Bauvorschriften für die Montagelinien, die sie parallel zu den einzelnen Werkstücken abrufen können. Gleichzeitig sind zahlreiche, bislang auf Papier erfolgte Dokumentationspflichten entfallen. Das reduziert auch den Anteil nicht wertschöpfender Tätigkeiten deutlich.

„Bei jeder Neuerung müssen wir immer wieder den Nutzen hinterfragen und bei der Umsetzung in kleinen Schritten vorgehen“, betont Dr. Mark Leverköhne. „Wichtig ist, dass für die Mitarbeiter der Nutzen von Neuerungen schnell greifbar ist.“ Ausgangspunkt ist für ihn dabei, dass der Fokus nicht auf Mitarbeiter-Kontrolle liegt, sondern auf der Mitarbeiter-Unterstützung. Nur so erreicht die Vernetzung die notwendige Akzeptanz, ist der Leiter Technische Funktionen sicher. Zugleich nutzt das Werk die Prinzipien der kontinuierlichen Verbesserung und ergänzt sie mit neuen Ansätzen wie kurzzyklischen „Hackathons“, um neue I4.0-Lösungen in wenigen Tagen in den Produktivbetrieb zu bekommen und so neben der Wertstromverbesserung auch die Ausbreitung der erforderlichen Mitarbeiter-Qualifikation zu erreichen.

„Schon in kurzer Zeit werden drahtlose Kommunikation und autonome, vernetzte Transportsysteme Einzug halten. Immer transparentere Wertströme werden sich flexibler ordnen lassen bis hin zu dem Stand, dass sich das Material selbstständig den Weg durch die Fabrik sucht und kostengünstige Sensoren sowie fortschreitende Rechenleistung selbstlernende Systeme ermöglichen“, ist sich Joachim Hennig sicher. Auch hier wird das Werk vorangehen, um auch morgen und übermorgen noch eine wettbewerbsfähige Fabrik der Zukunft zu sein.


Mehr zum Thema:  

DWN
Finanzen
Finanzen Staatsbankrott in Argentinien: Gläubiger verlieren zehn Milliarden Dollar

Argentinien hat Zahlungen bei Anleihen in der Größenordnung von bis zu 10 Milliarden Dollar eingestellt. Es ist der neunte Staatsbankrott...

DWN
Politik
Politik Alice Weidel: Italien ist selbst verantwortlich für seine Schulden

In einem Interview wendet sich AfD-Politikerin Alice Weidel gegen Coronabonds, und damit gegen die Vergemeinschaftung der Schulden. Italien...

DWN
Finanzen
Finanzen Target 2: Forderungen der Bundesbank im Eurosystem nähern sich der Billionenmarke

Die Forderungen der Bundesbank gegenüber andere Euro-Zentralbanken nähert sich der Marke von einer Billion Euro. Die Marke dürfte bald...

DWN
Politik
Politik Erdogan: „Globalisierung bedeutet moderne Sklaverei“

Der türkische Präsident Recep Tayyip Erdoğan meint, die Globalisierung sei nichts weiter als eine Art der „modernen Sklaverei“ und...

DWN
Deutschland
Deutschland Bundesregierung plant Einführung des 12-Stunden-Arbeitstags

Die Bundesregierung will angesichts der Corona-Pandemie für zahlreiche Branchen längere Arbeitszeiten bis zu zwölf Stunden, kürzere...

DWN
Finanzen
Finanzen Schweiz: Briefkasten-Firmen profitieren von Corona-Krediten

Vom Schweizer Rettungsschirm für kleine und mittelgroße Unternehmen profitieren auch Briefkasten-Firmen, die sich unter der Kontrolle von...

DWN
Deutschland
Deutschland Städtetag fordert «kommunalen Rettungsschirm» in Milliardenhöhe

Der Deutsche Städtetag erwartet infolge der Corona-Krise sinkende Steuereinnahmen und zugleich höhere Ausgaben. Er fordert daher von der...

DWN
Politik
Politik China muss die Welt wegen des Corona-Virus entschädigen

Das chinesische Corona-Virus hat alleine in der G7-Staatengruppe einen Schaden von 3,62 Billionen Euro verursacht. Nun werden die Stimmen...

DWN
Deutschland
Deutschland Corona-Krise beendet den Boom bei Gewerbeimmobilien

Die Corona-Krise bereitet dem Immobilienboom ein jähes Ende. Experten erwarten sinkende Preise für Gewerbeimmobilien

DWN
Technologie
Technologie Schnellladestationen zerstören Teslas Auto-Batterien schon nach 25 Ladevorgängen

Beim Einsatz von heute üblichen Schnellladestationen geht die Ladekapazität der Batterien stärker verloren, als bisher angenommen.

DWN
Deutschland
Deutschland Ameisenhügel auf dem Gelände der Tesla-Fabrik werden umgesiedelt

Tesla will nahe Berlin seine erste Fabrik in Europa bauen. Doch zunächst müssen Ameisen umgesiedelt werden.

DWN
Politik
Politik Europas Krankenhäuser am Limit: Jetzt rächen sich Jahrzehnte des neoliberalen Abbaus

In ganz Europa stoßen die Gesundheitssysteme an ihre Belastungsgrenzen. Jahrelang wurde eisern gespart, um den Profit zu erhöhen – was...

DWN
Finanzen
Finanzen Dunkelziffern im Steuerparadies: Der Westen hat viel mehr Geld in Schwellenländern im Feuer, als bekannt ist

Finanz-Aufsichtsbehörden auf der ganzen Welt kalkulieren mit falschem Risiko, weil sie mit mangelhaften Daten zu den weltweiten...

DWN
Finanzen
Finanzen Grundsteuer: 36 Millionen Häuser und Grundstücke müssen neu bewertet werden

Im Rahmen der Grundsteuer werden 36 Millionen Grundstücke und Häuser neu bewertet. Anschliessend wird die Steuer bei Vermietern auf die...

celtra_fin_Interscroller