Smart Factory: lokale Produktion global steuern

Smart Factory: lokale Produktion global steuern
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März 2016

 

Die Antwort auf zunehmende Variantenvielfalt, immer kleinere Losgrößen und eine enorme Nachfragevolatilität heißt Smart Factory. Doch die intelligente Fabrik ist nicht nur für die lokale Fertigung optimiert, sondern auch international vernetzt.

Roboter und Menschen, die ohne trennende Schutzzäune Hand in Hand arbeiten? Teile und Werkstückträger, die selbstständig mit der Maschine kommunizieren? – Gibt es heute schon in der Praxis. Arbeitsstationen, die per Bluetooth-Tag den Bediener identifizieren und sich mit dessen individuellen Einstellungen auf ihn ausrichten? – Auch die sind bereits im Piloteinsatz. Drei Beispiele, die zeigen, dass der Weg zur Fabrik der Zukunft bereits beschritten ist. Doch künftig werden Produktions- und Lieferantennetzwerke auch international vernetzt. Die Smart Factory wird also über die Mauern des Fabrikgebäudes hinaus agieren.

Kennzeichnend für die Smart Factory ist die Vernetzung aller Elemente einer Fabrik via Internettechnologien, über die Maschinen, Menschen und Produkte kommunizieren. Dezentrale Intelligenz wird damit zum zusätzlichen sensiblen Steuerungselement für alle Prozesse in der Fabrik. Das kann man sich folgendermaßen vorstellen: Das Werkstück ist über einen inte­grierten Datenträger eindeutig identifizierbar. So registriert die Arbeitsstation, welche Bearbeitungsschritte als Nächstes nötig sind und welche Bauteile in welcher Reihenfolge montiert werden sollen. Weil die Arbeitsstation das aktuelle Teil erkennt, führt sie den Bediener per Pick-by-Light und zeigt ihm an, welche Teile er als Nächstes verbauen soll. Dabei ist beispielsweise der notwendige intelligente Schrauber automatisch auf das passende Drehmoment eingestellt.

Dank digitaler Kommunikation erhalten alle Beteiligten im Werk die benötigten aktuellen Informationen. Auf einen Blick können sie den Status der Aufträge erfassen, bekommen automatisch Warnmeldungen bei Störungen oder drohenden Engpässen. Bei internationalen Produktionsnetzwerken wird dies künftig auch über Landesgrenzen hinweg möglich sein. So werden Fertigungsplaner die auf jeweils lokale Gegebenheiten angepasste Produktion global steuern können.

Weltweite Standards gesucht

„Bis es so weit ist, werden wir vor allem zwei Herausforderungen meistern müssen“, erklärt Steffen Haack, Mitglied des Vorstands von Bosch Rexroth. „Zum einen müssen sich weltweit offene Standards durchsetzen, zum anderen müssen wir weiter am Thema Datensicherheit arbeiten.“ Zwar sind viele für die Smart Factory notwendige Elemente bereits verfügbar. Sensoren übermitteln den Status jeder Station. Intelligente Antriebe können direkt adressiert werden. Geeignete Software bündelt und konsolidiert alle Daten zur fundierten Informationsbasis. Nur leider verstehen sich manche dieser Bausteine nicht.

Noch fehlen weltweit gültige Interoperabilitätsstandards, um die Sprachbarriere niederzureißen. Rund um den Globus wird allerdings intensiv an notwendigen Normierungen gearbeitet. Lösungen sind mittelfristig in Sicht. Auch in puncto Safety und Security sind zahlreiche Arbeitsgruppen unterwegs, um Lösungen für die notwendige Sicherheit in allen Bereichen auszuarbeiten. Nicht zuletzt befassen sich staatliche Gremien mit den erforderlichen rechtlichen Rahmenbedingungen.

Experten wie Professor Detlef Zühlke rechnen noch mit dem Vorlauf von einer Dekade, bis sich die intelligente Fabrik flächendeckend etabliert. Nicht nur, weil viele offene Punkte noch nicht erledigt sind. Sondern auch, weil ein Retrofit bei Fertigungsanlagen oftmals erst nach sechs bis zehn Jahren Laufzeit sinnvoll ist.

Bis alle Fragen hinreichend beantwortet sind, können Firmen jeder Couleur, von klein bis groß, selbst erste Schritte einleiten und praktische Erfahrungen sammeln, die sich auf dem Weg zur Smart Factory auszahlen werden.