Produktion

Smart Factory Day: Die praktischen Ansätze

| Autor / Redakteur: Tina Rumpelt / Thomas Günnel

Der Smart Factory Day brachte Produktionsexperten zusammen, im Mittelpunkt stand die smarte Fabrik. In der Podiumsdiskussion ging es auch um die damit einhergehenden neuen Arbeitswelten.
Der Smart Factory Day brachte Produktionsexperten zusammen, im Mittelpunkt stand die smarte Fabrik. In der Podiumsdiskussion ging es auch um die damit einhergehenden neuen Arbeitswelten. (Bild: Stefan Bausewein)

Startschuss für den „Smart Factory Day 2017“: Am 28. November eröffneten zwei hochrangige Produktions- und Planungsexperten aus der Automobilindustrie den renommierten Fachkongress. Im Mittelpunkt: der praktische Weg zur smarten Fabrik.

Der „Smart Factory Day“ begann mit exklusiven Einblicken in die Produktion von Audi und BMW: Michael Breme, Leiter der Produktions- und Werksplanung der Audi AG, sowie Dr. Christian Patron, Leiter Digitalisierung Produktion bei BMW, stellten ihre Visionen und Strategien vor. Die Digitalisierung werde die Automobilfertigung nachhaltig verändern, daran ließen beide Key-Note-Speaker keine Zweifel. Und: Die „Transformation“ sei längst auf dem Weg. Die vielen Beispiele aus der Praxis der Audi- und BMW-Produktion, die die beiden Experten dem Auditorium vorstellten, bezeugten, dass die OEMs die Smart-Factory-Konzepte sehr konsequent umsetzen.

Es geht längst nicht mehr nur um smarte technische Lösungen, die Ingenieure verzücken, sondern um handfeste wirtschaftliche Überlegungen, die Big Data in der Fabrik vorantreiben: Senkung der Herstellkosten um bis zu 20 Prozent, Reduzierung der Anlaufkosten bis zu 50 Prozent, zugleich Steigerung der Flexibilität, der Auslastung und der Qualität. Mit diesen Zahlen verdeutlichte Audi-Chefplaner Michael Breme die „riesigen Chancen“, die die Digitalisierung in der Fabrik biete und die es zu nutzen gelte. Ob „intelligente“ Werkzeuge im Presswerk, autonome Transportsysteme, innovative Mensch-Maschine-Kollaboration oder Deep-Learning-Ansätze bei der Qualitätssicherung – das Feld der Digitalisierungsaktivitäten in der automobilen Fertigung ist weit und wird noch weiter wachsen.

Vernetzte Werke-Welten

Den hohen Stellenwert der Digitalisierung manifestierte Audi in seiner Zukunftsstrategie 2025, die auf drei Säulen steht: Nachhaltigkeit, Urbanisierung und Digitalisierung. „Smarte Prozesse durch digitale Vernetzung“, lautet eine von Bremes Maxime. Sein Beispiel dazu: die digitale Vernetzung der Produktionswerke. Dies hat Audi bereits mit den Standorten Ingolstadt, Neckarsulm, Győr in Ungarn und dem neuen Werk in Mexiko realisiert. Dank der digitalen Vernetzung kann zum Beispiel die Instandhaltung und Fernwartung von nur einem der Standorte für alle vier Werke zentral – in diesem Fall auch global – gesteuert und betrieben werden. Auch Lieferanten und Spediteure werden in die Vernetzung mit eingebunden, zum Beispiel über Geo-Fencing-Systeme oder „Predictive Yard Management“ zur Optimierung der Logistikprozesse.

Die Planung des neuen Audi-Werks in San José Chiapa erfolgte nahezu durchgängig virtuell. Gerade mal zwei Jahre benötigte Audi für den Aufbau des neuen Standortes in Mexiko – „gerechnet von der Planierung bis zum ersten Fahrzeug im Netz“, so Breme. Eine Zeitersparnis von rund 20 Prozent gegenüber früheren Greenfield-Projekten. Zum „Werkzeug“ der Audi-Planer gehören heute digitalisierte 3-D-Darstellungen von Gebäuden, Anlagen, Maschinen und Transportsysteme sowie Simulationen an der Powerwall. Beim Mitarbeitertraining und auch zur individuellen Unterstützung am Arbeitsplatz kommen Augmented- und Virtual-Reality-Tools zum Einsatz. Das alles spart Zeit und Aufwand, insbesondere bei Modellneuanläufen.

Hat das Fließband nun ausgedient?

Natürlich wurde bei dem Branchenkongress, der in diesem Jahr in dieser eigenständigen Form zum ersten Mal stattfand, auch die Frage nach der Zukunft des Fließbandes in der Montage gestellt. Schon oft totgesagt, aber ist es nun tatsächlich am Ende seiner Tage? Audi-Chefplaner Breme positionierte sich als Vertreter einer effizienten Kombination von Alt und Neu. In der Großserie werde das klassische Fließband weiterhin dominieren. Anders bei Kleinserien oder in Vormontagebereichen. Dort favorisiert Audi zunehmend modulare Konzepte, da diese „hochflexibel im Um- und Aufbau sind, das reduziert den Aufwand, zudem können wir damit stückzahlmixflexibel arbeiten und sie erlaubt individuelle Taktzeiten“, erläuterte Breme. Gesagt, getan: Die E-Motoren-Fertigung bei Audi Hungaria folgt erstmalig einem völlig neuen Konzept – der modularen Montage.

Dr. Christian Patron, Leiter Digitalisierung Produktion bei BMW, zeigt sich von modularen Montagekonzepten noch nicht so überzeugt. Er hält „Flussprinzip, Taktung und einen möglichst geraden Weg“ für wichtige Grundprinzipien einer auch aus wirtschaftlicher Sicht effizienten Montage. Dennoch, auch bei BMW wird die Digitalisierung die Montage verändern, zum Teil ist es bereits geschehen. Statt auf einem klassischen Fließband erfolgt zum Beispiel die BMW i3-Montage auf einem flexiblen FTS-System. „Künftig werden wir auch mehr Robotic in der Endmontage sehen, neue Mensch-Maschine-Schnittstellen entstehen“, erläuterte Patron und verwies auf „bereits über 80 Anwendungen von Mensch-Maschine-Kollaborationen“ weltweit im BMW-Produktionsnetzwerk.

Intranet-of-Things-Plattform als Backup

Wie er ausführte, fokussierte BMW bei seiner Strategie „BMW Production Next“ vier Themenschwerpunkte: Smart Data Analytics, Smart Logistics, Innovative Automation und Assistenzsysteme sowie Additive Manufacturing. „Dem Mensch kommt künftig noch stärker die Rolle des Gestalters und Coaches zu“, ergänzt Patron. Über allem stehe die Verantwortung der Produktion, „die komplexe Integrationsleistung, die der moderne Automobilbau erfordere, sicherzustellen.“ Eine „BMW Intranet-of-Things“-Plattform, die der Münchner Automobilhersteller zusammen mit Partnern aufgebaut hat, stellt das Backup für die Produktion dar. Die Zielsetzung: „Wir wollen die IT stärker zum Anwender bringen, um noch schneller und effizienter zu werden.“

Konkrete Anwendungen für Data Analytics sind beispielsweise im Presswerk die Erfassung blechteilspezifischer Produktionsdaten mittels Lasermarkierung der Platinen, prädiktive Instandhaltung im Karosseriebau oder Mustererkennung und -analyse bei Schraubprozessen. Zum Thema „Smart Logistics“ gehören unter anderem autonome Routenzüge zur Materialversorgung am Band, die BMW in einigen Werken bereits in Betrieb hat. Auch bei der digitalen Vernetzung und Steuerung des internen und externen Lieferverkehrs zählt BMW international zu den Pionieren in der Automobilindustrie.

Eine innovative Automatisierungslösung findet sich zum Beispiel im Werk Dingolfing, im Fertigungsbereich für Ausgleichsgehäuse für Vorderachsgetriebe. Wo früher Mitarbeiter die bis zu 5,5 Kilogramm schweren und nicht einfach zu greifenden Kegelradgetriebe heben und millimetergenau fügen mussten, übernimmt heute ein Leichtroboter diese Aufgabe. „Bei BMW unterstützt die Technik die Menschen. Und das wird auch künftig so bleiben“, betont Patron. Als Schlusspunkt seiner Key-Note zeigte er ein kurzes Video, in dem ein Roboter einem Mitarbeiter Weißwurst mit Senf und Breze serviert. So schön kann Industrie 4.0 sein.

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