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Industrie 4.0 Im Netz der vierten industriellen Revolution

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Industrie 4.0 als gelebte Praxis: Lesen Sie hier, wie der Vernetzungs-Gedanke Prozesse in Entwicklung und Produktion sowie Kommunikationswege zwischen Menschen im Unternehmen verändern kann.

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Vernetzung mit dem Kunden ist die Voraussetzung um dem Trend höhere Integration in der Antriebstechnik umsetzen zu können.
Vernetzung mit dem Kunden ist die Voraussetzung um dem Trend höhere Integration in der Antriebstechnik umsetzen zu können.
(Bild: Faulhaber)

Die Dampfmaschine, die Elektrizität, die Digitaltechnik – das sind alles Entwicklungen, die die industrielle Welt nachhaltig verändert haben. Jetzt ist die intelligente Vernetzung an der Reihe und läutet die vierte industrielle Revolution ein. Menschen, Werkzeuge, Maschinen, gesamte Unternehmensstrukturen, Produkte und Software vernetzen sich. Das Ziel ist es, die Informations- und Materialflüsse rasch und transparent zu steuern. Daraus ergeben sich für Unternehmen erhebliche Vorteile aber auch ganz neue Aufgaben.

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In diesem Zusammenhang stehen stark individualisierte und gleichzeitig kostengünstige Produkte und das effiziente Handling kleiner Bestellmengen ab Losgröße 1 bei kurzen Lieferzeiten absolut im Fokus. Das verlangt eine möglichst hohe Flexibilität sowohl bei den Produktionsanlagen als auch bei der Materialbereitstellung und natürlich auch von den Mitarbeitern. Die Vernetzung hilft dabei. Jedes Unternehmen hat damit seine eigene vierte Industrielle Revolution, die es individuell zu meistern gilt, um nicht irgendwann Nachteile davonzutragen oder gar den Anschluss zu verlieren.

Intelligente Vernetzung rechnet sich

Der Antriebsspezialist Faulhaber hat sich dieser Herausforderung bereits frühzeitig gestellt und den Connectivity-Gedanken in die Praxis umgesetzt. In alle Bereiche an allen Standorten werden der Informationsfluss und die direkte, schnelle Kommunikation innerhalb der Standorte und untereinander zum zentralen Thema. Der Nutzen ist beachtlich, denn kürzere Entwicklungs- und Lieferzeiten rechnen sich nicht nur für das Unternehmen selbst, sondern auch die Anwender haben dies schnell schätzen gelernt.

So arbeiten bei der Entwicklung neuer Produkte und applikationsspezifischer Lösungen die Ingenieure aller Entwicklungs-Standorte je nach Bedarf und den jeweiligen Kernkompetenzen eng zusammen. Die Voraussetzungen für diese gegenseitige Unterstützung schaffen einheitlich gestaltete und harmonisierte Prozesse, klar definierte Methoden, identische Formulare, eine gemeinsame Datenbasis und exakt festgelegte, schnelle Kommunikationswege.

Von der Idee zum Produkt

Anschaulich wird das beispielsweise bei der Betrachtung der Entwicklung eines applikationsspezifischen Speed Controllers. Auf die entsprechend der benötigten Leistungsklasse ausgewählte Hardware-Vorbaugruppe werden Firmware und Parametersatz aufgespielt. Dazu gehören beispielsweise die Auswahl zwischen DC- oder EC-Motoren sowie der Encoder- und Sensormerkmale. Anschließend wird der Controller an die Applikation angepasst, also individuell parametriert. Dabei lassen sich unterschiedliche Betriebsarten berücksichtigen. Dieses One-Piece-Flow-Konzept sorgt für kurze Reaktionszeiten, da lagerhaltige Hardware-Komponenten nur noch kundenspezifisch programmiert werden müssen.

Die Prozesse bei der Erstellung einer solchen kundenspezifischen Software sind ebenfalls klar definiert. Die Abläufe von Produkt-Design und der Produktion sind miteinander verzahnt und nutzen gemeinsame Datenbanken und Systeme (PLM, ERP und Prüfplandatenbank), in denen alle Dokumente hinterlegt sind. Das PLM-System unterstützt den Entstehungsprozess des virtuellen Produkts, indem es entstehende Produktdaten systematisch zusammenführt und entlang des gesamten Produktlebenszyklus bereitstellt.

Der Kommunikationsfluss zwischen den beteiligten Mitarbeitern ist durch die Nutzung zeitgemäßer Medien deutlich verbessert. Per Videokonferenzen tauschen sich die Vertreter aus Vertrieb, Applikation, Produktionsplanung, Einkauf und Controlling in regelmäßigen Abständen aus. Letztendlich läuft der gesamte Entwicklungsprozess schneller ab. Dazu trägt auch bei, dass Projekte grundsätzlich vom Endtermin her rückwärts geplant werden.

Vernetzung für eine flexible Produktion

Zu einer einheitlichen, durchgängigen Dokumentation im Sinne der Connectivity gehören auch die Arbeitsabläufe in der Produktion und die eingesetzten Produktionsmittel. Produziert wird immer auftragsbezogen, wobei die Mitarbeiter sich problemlos an unterschiedlichen Produktionslinien zurechtfinden, bei Bedarf sogar an anderen Standorten. Dafür sorgen einheitliche Produktionsregeln. Durch Vernetzung und Standardisierung lassen sich so Engpässe vermeiden und eine gleichmäßige Auslastung erreichen.

Hinzu kommt das sogenannte Shopfloor-Management. Kern dieses SFM bilden täglich stattfindende kurze Treffen direkt in den einzelnen produzierenden Montagegruppen und Produktionslinien, in denen die Entwicklung der relevanten Kennzahlen, vor allem aber aktuell auftretende Probleme rund um die Produktion kommuniziert werden, wodurch Durchlaufzeiten und Fehlerquoten in der gesamten Produktion sinken.

Der Trend zu höherer Integration

In der Antriebstechnik geht der Trend heute zu höherer Integration, z. B. von Sicherheitsfunktionen. Jede Integration führt dabei zu höherer Komplexität, muss aber gleichzeitig mit möglichst niedrigen Kosten realisiert werden. Faulhaber sieht auch hier die Vernetzung als Schlüssel zum Erfolg. Standortübergreifende Koordination von Kernkompetenzen, enge Verzahnung mit den eigenen Lieferanten sowie Networking mit Forschungsinstituten und Verbänden schaffen hierfür die besten Voraussetzungen den Connectivity-Gedanken in die Praxis umzusetzen. (sh)

SPS IPC Drives 2015: Halle 4, Stand 346

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