Schlagworte wie Internet der Dinge, Industrie 4.0, Fabrik 4.0, Smart Factory, Connected Factory schwirren durch vielerlei Digitalisierungs-Diskussionen. Mehr oder weniger umschreiben sie alle die Vision einer Produktion, in der Maschinen ohne menschliche Eingriffe weitgehend eigenständig zusammenarbeiten und sich selbst organisieren. Wie weit ist Freudenberg Sealing Technologies (FST) auf diesem Weg?
Die Charge eines Produkts ist fertig produziert und die Werkerin fordert per Knopfdruck einen Transportroboter an, der die Teile autonom von der Maschine ins Lager transportiert. Solche Szenarien sind bei FST vielerorts bereits Realität. Die Mitarbeitenden werden so von unproduktiven Transportaufgaben entlastet und können sich auf wertschöpfende Tätigkeiten an der Maschine konzentrieren.
Noch „smarter“ ist es, wenn die Maschine den Transportroboter völlig eigenständig anfordert, und zwar schon rechtzeitig, bevor sie mit der Charge fertig ist. Dann steht der Roboter pünktlich genau zum richtigen Zeitpunkt parat, so dass keine Wartezeiten ungenutzt verstreichen oder Verzögerungen entstehen. Für Mitarbeitende ähnlich hilfreich sind auch Vision-Control-Systeme, die mittels Bilderkennung fehlerhafte Teile aussortieren, damit sie bei einer manuellen Endkontrolle erst gar nicht mehr begutachtet werden müssen.
„Das mit der Digitalisierung von Produktionsprozessen verbundene Potenzial ist riesig. Die Frage stellt sich nicht, ob wir das machen. Es geht nur darum, wann wir was wie schnell angehen. Ansonsten geraten wir ins Hintertreffen“, urteilt Oliver Müller, VP Digital Systems for Product Engineering and Manufacturing/CPIM. Großen Wert legt er darauf, dass sich die wachsende, 2021 gebildete „Connected Factory Community“ bei FST aus Mitarbeitenden vieler Fachbereiche multidisziplinär zusammensetzt. „Das Kapital für Digitalisierung sind neben Geld und Technik die Ideen der Mitarbeitenden. Dabei spielt es keine Rolle, ob jemand in der Produktion oder IT arbeitet. Digitalisierung macht Hierarchien und Silodenken obsolet“, sagt Müller.
Der Weg zur Connected Factory ist weit und wird viele Jahre in Anspruch nehmen. Diese Mammutaufgabe untergliedert sich in Teilbereiche. So müssen Maschinen zunächst „angezapft“ werden, damit Daten fließen. Nicht nur an den Maschinen, sondern auch in den Werkhallen können Sensoren Prozessdaten erfassen, zum Beispiel Umgebungstemperaturen. Sind diese zu hoch, könnte eine Mischung schon vor der Vulkanisation beginnen auszuhärten.
Das „Rohöl“ veredeln
In der nächsten Stufe, dem sogenannten Shop Floor Management, werden die gewonnenen Daten mit den IT-Systemen verknüpft. „Wir gewinnen mit den Daten sozusagen zunächst das Rohöl. Damit sind wir bei FST schon recht weit und haben seit längerer Zeit einiges dafür getan. Es stellt sich die Frage, zu was wir dieses Rohöl weiter veredeln“, veranschaulicht Müller. Denn: „Digitalisierung benötigt – wie alle anderen geschäftlichen Aktivitäten – Sinn, Ziele und eine Begründung der Vorteile, die durch sie zu erzielen sind.“
Im Kern geht es darum, die aus unzähligen Quellen gewonnenen Daten zusammenzuführen, sie miteinander in Beziehung zu setzen und mit Hilfe von Simulationen und Algorithmen verwertbare Erkenntnisse aus ihnen zu gewinnen. Der Weg führt dabei von der Maschine bis in die Cloud. Apropos Cloud: FST hat eine Internet-of-Things (IoT)-Plattform eingerichtet, in der Prozessdaten von Maschinen und Sensordaten zusammenlaufen und miteinander versponnen werden können.
Ein Leuchtturm im Shop Floor Management ist die Produktionsdatenerfassung mittels MSCADA. Schon knapp 20 FST-Produktionsbereiche sehen mit diesem Programm in Echtzeit, wie ihre Produktion gerade läuft. Anhand der Daten aus den Produktionsprozessen, des „Rohöls“, lassen sich Prozessveränderungen schnell erkennen. Daraus können unmittelbar Maßnahmen und Verbesserungen abgeleitet werden.
Die „Veredelung“ der Daten kann in Optimierungen des eigenen Produktionsprozesses münden, zum Beispiel in Empfehlungen an die Mitarbeitenden, Maschineneinstellungen zu verändern. Oder sie dient einer – vorausschauenden – Wartung und Instandhaltung des Maschinenparks. Aus den Daten können aber auch neue Geschäftsmodelle und konkrete Mehrwerte für die Kunden entstehen. So lassen sich beispielsweise Lieferzeiten und -termine präzise errechnen. Die Daten ermöglichen zudem, den Fertigungsprozess exakt zu dokumentieren und zurückzuverfolgen. Das erwarten Kunden in vielen Branchen.
Auch Mixed-Reality- beziehungsweise HoloLens-Brillen bewähren sich bei FST bereits in der Praxis. Sie ermöglichen, interaktive dreidimensionale Projektionen in einer realen Umgebung darzustellen. Die Benutzenden können die virtuellen Hologramme freihändig steuern und im physisch existierenden Sichtfeld platzieren. Mit den kabellosen holografischen Geräten können sich Mitarbeitende standortunabhängig miteinander vernetzen. Das gleiche Bild vor Augen, können sie sich austauschen, schulen, beraten oder anleiten. Maschinenführer können bei ihrer Arbeit mit Hilfe dieser Technik auch live mit Maschinendaten versorgt werden oder sich die Entwicklungen einzelner Prozessparameter wie Temperatur oder Druck grafisch darstellen lassen – die richtige Information zum richtigen Zeitpunkt. Das zeigt: Die Connected Factory vernetzt nicht nur Maschinen, sondern auch diejenigen, die mit ihnen arbeiten.
