Freudenberg Sealing Technologies (FST) hat damit begonnen, bestehende Fertigungslinien mit einer Visualisierungs- und Simulationssoftware neu zu planen. Die ersten Eindr\u00fccke sind positiv, die Aussichten vielversprechend.<\/p>\n\n\n\n
Armin Hermann leitet bei FST leidenschaftlich gerne das Werkstofflabor am Standort Schwalmstadt. Als solcher tr\u00e4gt er in dem Werk dazu bei, anspruchsvolle Hydraulik- und Pneumatikdichtungen zu produzieren. Aktuell ist Hermann allerdings in einer weiteren Funktion gefordert. Als Projektleiter plant er einige Fertigungslinien in der Produktion von Grund auf neu. Dabei arbeiten Mitglieder seines Teams mit einer Planungssoftware, die ihn regelrecht begeistert: \u201eVon den M\u00f6glichkeiten, die das Tool bietet, haben wir bislang nur tr\u00e4umen k\u00f6nnen\u201c, bekennt Hermann. \u201eIn der Vergangenheit haben wir neue Fabriklayouts mit statischen zweidimensionalen CAD-Werksmodellen geplant.\u201c Das neue Tool erm\u00f6glicht hingegen eine 3D-Simulation der neu zu gestaltenden Produktionsfl\u00e4chen, wobei sich der Platzbedarf f\u00fcr Produktionsprozesse und Wartungsarbeiten ebenso abbilden l\u00e4sst, wie die Einsatzwege von Automated Mobile Robots (AMR) .<\/p>\n\n\n\n
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Die Software simuliert, wie die Fertigung und alle damit verbundenen Prozesse zusammenwirken. <\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
T\u00fccken in der Planung sofort erkennbar<\/h2>\n\n\n\n
Das Tool, von dem Hermann so angetan ist, ist eine Visualisierungs- und Simulationssoftware von Visual Components. Das in Finnland gegr\u00fcndete Unternehmen geh\u00f6rt inzwischen zum KUKA-Konzern. Die Software simuliert, wie die Fertigung und alle damit verbundenen Prozesse zusammenwirken. Die Basis daf\u00fcr ist das Einspeisen aller relevanten Daten zum Geb\u00e4udegrundriss sowie den darin vorgesehenen Anlagen und den Herstellungsprozessen. \u201eEine derart erstellte Simulation sagt mehr als 1.000 Worte\u201c, unterstreicht Hermann den Mehrwert des Tools. \u201eWir k\u00f6nnen sofort und f\u00fcr jedermann nachvollziehbar zeigen, wo T\u00fccken und Fallstricke bei einer Planung lauern. Das Tool erlaubt es uns, fr\u00fchzeitig den richtigen Weg einzuschlagen und somit neben Zeit auch Kosten zu sparen.\u201c<\/p>\n\n\n\n
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Alexandra Krupp, Director Global Process Development<\/p>\n\n\n\n
\u201eDas Tool verkn\u00fcpft diverse Flussbeziehungen miteinander.“ <\/h2>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
Mitverantwortlich f\u00fcr die Einf\u00fchrung der Visualisierungs- und Simulationssoftware ist Alexandra Krupp, Director Global Process Development, Technology & Innovation bei FST. F\u00fcr sie liegen die Vorteile der Software ebenfalls auf der Hand. \u201eDas Tool verkn\u00fcpft diverse Flussbeziehungen miteinander. Das hei\u00dft, entscheidende Fertigungsparameter wie Materialfluss, Personenfluss und Informationsfluss lassen sich ber\u00fccksichtigen und m\u00f6glichst ideal aufeinander abstimmen.\u201c F\u00fcr Krupp zeigt sich bereits nach den ersten Erfahrungen, dass FST mit der neuen Software eigene Fabriklayouts deutlich besser planen und anpassen kann. \u201eBislang haben wir in solchen Projekten zun\u00e4chst die Grundlagen ermittelt, bevor wir verschiedene Varianten der Geb\u00e4ude, Fl\u00e4chen und Produktionslinien erstellt haben. Am Ende haben wir anhand definierter Kriterien die beste Variante aus Kartons nachgebaut.\u201c So entstand zwar ein r\u00e4umlicher Eindruck von den Verh\u00e4ltnissen, aber eben ganz ohne Simulationen, die das Zusammenspiel aller relevanten Prozesse direkt vor Augen f\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n
Simulierte Videos anstelle von statischen Ansichten<\/h3>\n\n\n\n
Dieses Manko behebt das Visualisierungs- und Simulationstool. Es zeigt die Produktionsprozesse im Video, und f\u00fchrt dabei vor Augen, wie etwa die Wendekreise der Roboterarme verlaufen oder die Wege, die ein AMR zur Anlage zur\u00fccklegt. So spielen sich alle Aktionen von Maschinen aber auch von Mitarbeitenden leicht nachvollziehbar ab.<\/p>\n\n\n\n
\u00c4nderungen lassen sich bequem per Drag and Drop durchf\u00fchren. \u201eDaneben erkennen wir sofort, wie zug\u00e4nglich eine Maschine sein muss, um Wartungsarbeiten problemlos zu erm\u00f6glichen\u201c, wei\u00df Krupp. Das gilt auch f\u00fcr den Platzbedarf von Hebevorrichtungen, die beim Ein- und Ausbau von Werkzeugen in den Anlagen ben\u00f6tigt werden. \u201eUnd wir sehen, wie Leitungen am Boden verlaufen sollten, damit diese einen AMR nicht blockieren\u201c, erg\u00e4nzt Hermann. \u201eZugleich zeigt uns die Visualisierungssoftware, wo uns der Verlauf von L\u00fcftungsrohren beim Bau von Anlagen in der H\u00f6he einschr\u00e4nken.\u201c Eine solche Video-Simulation stellt demnach einen entscheidenden Vorteil gegen\u00fcber der bislang \u00fcblichen statischen Planung dar.<\/p>\n\n\n\n
Die Software hilft dar\u00fcber hinaus den Verantwortlichen bei FST, fr\u00fchzeitig Anpassungsbedarf an den zu beziehenden Anlagen bei den Herstellern anzumelden. Etwa bei Anschl\u00fcssen oder Einhausungen, die so anzubringen sind, dass Wartungsarbeiten nicht unn\u00f6tig erschwert werden. Dabei helfen die Visualisierungen und Simulationen gegen\u00fcber den Anlagenbauern, Missverst\u00e4ndnisse zu vermeiden.<\/p>\n\n\n\n
FST k\u00f6nnte das Tool auch f\u00fcr die Planung komplett neuer Fabriken, sogenannte Greenfields, nutzen, die sprichw\u00f6rtlich auf der gr\u00fcnen Wiese entstehen. F\u00fcrs Erste sollen sie jedoch f\u00fcr die Neukonzeption bestehender Produktionsst\u00e4tten, die Brownfields, genutzt werden. Mitte 2024 setzte das Unternehmen das Tool erstmals ein. Bei der Neugestaltung einer Fertigung im t\u00fcrkischen Bursa zeigte die Simulation leicht nachvollziehbar, was anzupassen war, um die Zug\u00e4nglichkeit der Maschinen und den Einsatz von Staplern zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n\n\n\n
M\u00f6glichst reibungsloser Fertigungsprozess<\/h3>\n\n\n\nEine Fertigungsstra\u00dfe in Schwalmstadt.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
In Schwalmstadt erleichtert die Software derweil Labor- und Projektleiter Hermann die Planung neuer Fertigungslinien. \u201eWir verfolgen dabei mehrere Ziele. Wir wollen die Fertigungsprozesse weiter automatisieren , dabei Energie einsparen und die Nachverfolgbarkeit unserer Produkte optimieren\u201c, verdeutlicht Hermann. Zuk\u00fcnftig sollen AMR, Cobots und Mitarbeitende ideal zusammenwirken, um einen durchweg reibungslosen Produktionsprozess zu gew\u00e4hrleisten. Bislang greift der Mensch in den Fertigungsprozess ein, da er die gefertigten Teile aus mehreren Fertigungszellen entnehmen muss, um sie zu sogenannten Batch\u00f6fen zu transportieren, die an anderer Stelle stehen und in denen die Dichtungen nachgeheizt werden. Das hei\u00dft, die Maschinen m\u00fcssen immer wieder eine Weile stillstehen. Hinzu kommen ergonomische Faktoren: Die Mitarbeitenden bewegen bei diesem Vorgang im Laufe eines Tages mehrere Tonnen Material aus der Fertigungszelle. Eine enorm fordernde Aufgabe.<\/p>\n\n\n\n
Zuk\u00fcnftig soll sich das \u00e4ndern, indem jede Fertigungszelle \u00fcber einen kleinen energiesparenden Nachheizofen verf\u00fcgt. Produktion und Nachheizen erfolgen somit an Ort und Stelle, ohne dass ein Mensch eingreifen muss und so Stillstand erzeugt. Das Visualisierungs- und Simulationstool hilft dabei, die ideale Anordnung der Maschinen und Cobots sowie die bestm\u00f6gliche Umgestaltung der Fl\u00e4che zu finden. So k\u00f6nnte dann ein AMR zu vorgegebenen Zeiten Kunststoffteile aus dem Lager zur Fertigungszelle bringen, wo ein Cobot sie entgegennimmt und der Spritzgie\u00dfmaschine zuf\u00fchrt. Anschlie\u00dfend entnimmt er die produzierten Teile und \u00fcbergibt sie dem Nachheizofen, bevor ein AMR die fertigen Dichtungen zur berechneten Zeit abholt und ins Lager bringt. Die Automatisierung w\u00e4re perfekt, denn alle Prozessschritte w\u00e4ren ohne weiteres Zutun im Fluss. Anstelle einer Blockabfertigung w\u00fcrde die Produktion per sogenanntem Single Piece Flow erfolgen. K\u00fcrzere Durchlaufzeiten und eine einfachere sowie transparentere Steuerung w\u00e4ren m\u00f6glich.<\/p>\n\n\n\n
Mit den ersten Resultaten der Planung sind Hermann und Krupp sehr zufrieden. Der Umbau der ersten von sechs Fertigungslinien hat virtuell Gestalt angenommen und wird 2025 realisiert. Die Integration der Nachheiz\u00f6fen in die Fertigungszellen bedeutet zugleich eine Entlastung an anderer Stelle. Bisher fallen allein f\u00fcr die Dokumentation des Nachheizens in den zentralen Batch\u00f6fen 23.000 DIN-A4-Seiten Papier pro Jahr an. Schlie\u00dflich muss jede Dichtung zugewiesen werden und nachverfolgbar sein. Das wird dank Single Piece Flow k\u00fcnftig deutlich schlanker verlaufen, da Produktion und Nachheizen vollst\u00e4ndig innerhalb eines geschlossenen Prozesses in einer Fertigungszelle erfolgen.<\/p>\n\n\n\n
Die neue Visualisierungs- und Simulationssoftware tr\u00e4gt also bereits erste Fr\u00fcchte. \u201eDas Tool hilft uns enorm dabei, unsere Fertigung auf die n\u00e4chste Stufe zu heben\u201c, res\u00fcmiert Krupp. \u201eDie Simulationen f\u00fchren alle relevanten Produktionsprozesse vor Augen, lassen sich im Nu anpassen und verschlanken so unseren Planungsprozess. Am Ende haben wir in Schwalmstadt einen optimierten Materialfluss, somit einen effizienteren Energieeinsatz und eine singul\u00e4re Nachverfolgbarkeit unserer Produkte in der Fertigung. Alles folgt dem Gedanken eines automatisierten Single-Piece-Flow.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Von digitalem Zwilling bis virtueller Punktewolke<\/h3>\n\n\n\n
Das Visualisierungs- und Simulationstool verspricht derweil, weitere Mehrwerte f\u00fcr FST zu generieren. Aus den in der Produktion erhobenen Daten lie\u00dfe sich ein digitaler Zwilling der Fertigungslinie erstellen, der beispielsweise m\u00f6gliche Fehler oder Wartungsma\u00dfnahmen fr\u00fchzeitig erkennt. Alexandra Krupp kann sich sogar vorstellen, eine komplette Produktionshalle mithilfe eines 3D-Scanverfahrens als virtuelle Punktewolke darzustellen. Mit dieser Datenbasis k\u00f6nnte die Software k\u00fcnftige Automatisierungsvorhaben viel umfassender und noch z\u00fcgiger darstellen sowie planen.<\/p>\n\n\n\n
Doch f\u00fcrs Erste arbeitet Armin Hermann mit seinem Team in Schwalmstadt weiter zielstrebig daran, s\u00e4mtliche zu erneuernden Fertigungslinien zu planen und zu realisieren.<\/p>\n\n\n\n
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In aller K\u00fcrze<\/h2>\n\n\n\n
Freudenberg Sealing Technologies (FST) hat begonnen, bestehende Fertigungslinien mit einer Visualisierungs- und Simulationssoftware neu zu planen. Vorteile<\/strong>: 3D-Simulation der Produktionsfl\u00e4chen. Fr\u00fcherkennung von Planungsfehlern. Ber\u00fccksichtigung von Material-, Personen- und Informationsfluss. Simulierte Videos anstelle von statischen Ansichten. Anpassungen per Drag and Drop.
Einsatzbereiche<\/strong>: Neukonzeption bestehender Produktionsst\u00e4tten (Brownfields). Planung neuer Fabriken (Greenfields) in der Zukunft.
Ziele<\/strong>: Automatisierung der Fertigungsprozesse. Energieeinsparung. Optimierung der Nachverfolgbarkeit der Produkte.
Erste Ergebnisse<\/strong>: Virtuelle Gestaltung der ersten von sechs Fertigungslinien. Integration von Nachheiz\u00f6fen in die Fertigungszellen. Reduzierung des Papierverbrauchs f\u00fcr Dokumentation.
Zukunftsaussichten<\/strong>: Erstellung eines digitalen Zwillings der Fertigungslinie. Darstellung einer Produktionshalle als virtuelle Punktewolke. <\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
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