Best Practice – Industrie 4.0 im Siemens Elektronikwerk Amberg (EWA)

Das Bild zeigt die Produktion vom Elektronikwerk in Amberg
Bildquelle: Siemens AG

Industrie 4.0 zeigt den Weg auf, wie zukünftig produziert wird. Im Siemens Elektronikwerk (EWA) in Amberg ist heute bereits eine Best Practice Realität.

Industrie 4.0 Best Practice 

Mit der fortschreitenden Digitalisierung unserer Gesellschaft und dem Einzug des Internets in die Fabrik, stellt Industrie 4.0 für die deutsche Industrienation ein sehr wichtiges Thema dar, was für die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit unseres Landes von großer Wichtigkeit ist.

Im EWA wird unter anderem die Siemens-Steuerung SIMATIC produziert. Insgesamt werden 1.000 unterschiedliche Steuerungen produziert. Diese speicherprogrammieren Steuerungen finden beispielsweise im Maschinen- und Anlagenbau Ihre Anwendung, womit unter anderem Werkzeugmaschinen gesteuert werden. Aber die Steuerungen machen nicht an der Maschine halt.

Vielmehr tauchen sie in der kompletten Wertschöpfungskette, also horizontal vom Wareneingang bis zum Warenausgang sowie in vertikaler Richtung von der Fertigungsebene bis zur Unternehmenssteuerungsebene.

Hoher Automatisierungsgrad

Das EWA zeichnet sich durch einen hohen Automationsgrad aus, in dem die gesamte Wertschöpfungskette zu 75% durch Computer und Maschinen automatisiert ist. Nur zur Beginn der Fertigung wird eine unbestückte Leiterplatte von menschlicher Hand in den Prozess eingeführt.

Die anschließende Produktion wird zu 100% durch Siemens Steuerungen automatisiert durchgeführt. Bei all den aktuellen Diskussionen, ob durch Automatisierung menschenleere Fabriken entstehen, beweist das EWA, wie wichtig der Faktor Mensch ist, die jährlich mit ihren etwa 13.000 Verbesserungen zu 40% der gesamten Produktivitätssteigerung durch das interne Vorschlagwesen beitragen.

Just-in-time Logistik

Vom Beginn der Produktion bis zum ausgelieferten Produkt sind hier etwa tausend dieser Steuerungen im Einsatz und die gesamte Produktion dauert weniger als 24 Stunden. Das vollautomatische Transportsystem sorgt dafür, dass Teile aus dem Lager in weniger als 15 Minuten an der Maschine vorrätig sind.

Das erinnert sehr stark an die mittlerweile perfektionierten Fertigungsprozesse in der Automobilindustrie, nur das die Teile dort nicht aus dem Lager sondern mittels Just-in-Time (JIT) Anlieferung vom Lkw vor dem Hallentor kommen.

Hohes Qualitätsniveau

Mit einer konstanten Mitarbeiterzahl von 1.200 und einer gleichbleibenden Produktionsfläche von 10.000 m2 konnte in den letzten Jahren der Ausstoß um den Faktor acht erhöhen. Bemerkenswert dabei, dass die Qualität von 99,9985% stabil geblieben ist. Eine Qualität von 99,9985% bedeutet, dass bei einer Million gefertigter Produkte nur 11,5 (dpm | defect per million) defekt sind.

Dieses hohe Qualitätsniveau zu erreichen und vor allem bei dem o.g. Wachstum auch zu halten, hat viele Jahre gedauert, war und ist ein kontinuierlicher Verbesserungsprozess. 1989 lag die Fehlerquote noch bei 500 dpm, was einer Qualität von 99,9500% entspricht.

Intelligente Produkte

Die Produkte im EWA sind intelligent – über einen Produktcode wissen diese genau, welche Anforderungen sie haben und wie der nächste Prozess-Schritt konkret aussieht und kommunizieren entsprechend mit den Maschinen. Im Hintergrund sind alle Prozesse entsprechend IT-gesteuert. Mehr als 1.000 Steuerungen sind in der kompletten Wertschöpfungskette verbaut. 15 Millionen SIMATIC-Produkte jährlich, oder auch ein Produkt pro Sekunde, verlassen das EWA. Insgesamt werden 3 Milliarden Bauteile verbaut.

Big und Smart Data

Beeindruckend dabei ist die Erfassung der Messdaten, denn nur wenn man misst, kann auch gesteuert und optimiert werden. Täglich fallen 50 Millionen Prozessinformationen an, die in das zentrale Manufacturing Execution System (MES) Simatic IT gespeist werden. In der Fertigung stehen mehr als je 1.000 Scanner, Online-Checkpunkte und Maschinen-online in der Fertigung.

Damit wird die komplette Wertschöpfungskette lückenlos überwacht und in Echtzeit gesteuert. Aber auch jedes Produkt lässt sich bis ins kleinste Detail nachverfolgen. Die vielen Daten (BigData) werden konsolidiert, komprimiert und stehen dann in einer aussagefähigen und intelligenten Form (Smart Data) dem Unternehmen in Echtzeit zur Verfügung.

Fit für die Zukunft

Das Beispiel EWA macht deutlich, wie weit wir teilweise heute schon in Deutschland im Bereich der Automatisierung sind und was möglich ist. Nicht zu Unrecht ist Siemens ist Weltmarktführer auf dem Gebiet elektronischer Steuerungen. Aus dem EWA aber den Rückschluss zu ziehen, in Deutschland ist alles gut und die Ampel für Industrie 4.0 steht auf grün, wäre nicht richtig. Es muss uns bewusst sein, dass EWA nicht Deutschland ist.

Mittelstand muss aufholen

Ein abschließender Blick auf die Unternehmensstruktur macht es deutlich. 99,7% aller der etwa 3,7 Millionen Unternehmen in Deutschland haben 250 oder weniger Mitarbeiter, wobei 3,3 Millionen Unternehmen mit weniger als 10 Mitarbeitern oder 90,9% den größten Anteil ausmachen.

Gerade die kleinen und mittleren Fertigungsbetriebe, wie beispielsweise der Werkzeug- und Formenbau, in dem 90% aller Betriebe weniger als 20 Personen beschäftigen, stehen mit Industrie 4.0 vor einer großen Herausforderung, die anstehenden Themen zu bewältigen und die Wettbewerbsfähigkeit langfristig zu sichern. Daher ist es dringend notwendig, dass jedes betroffene Unternehmen sich HEUTE und JETZT Gedanken macht, welche Auswirkungen der digitale Wandel für das eigene Unternehmen hat und wie es sich entsprechend für die ZUKUNFT ausrichten möchte.

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Industrie 4.0 zeigt den Weg auf, wie zukünftig produziert wird. Beim Siemens Elektronikwerk in Amberg ist heute bereits vieles Realität.
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//Analyst//Blogger//Keynote Speaker// zu den Fokusthemen #Industrie40, #IoT und #Digitalisierung.Herzlich willkommen auf meinem Ingenieurversteher-Blog. Hier schreibt ein echter, aber nicht ein typischer Ingenieur.Nach einer soliden Ausbildung bei Siemens zum Feinmechaniker habe ich das Abitur nachgeholt und Maschinenbau studiert. Der Schwerpunkt Informatik im Hauptstudium war wohl der ausschlaggebende Grund, dass es mich in die Software-Industrie gezogen hat wo ich heute noch immer aktiv unterwegs bin. Für die Funktionen Vertrieb, Marketing und Produktmanagement habe ich mich meine Leidenschaft entdeckt – sicherlich nicht immer typisch für einen Ingenieur.Im Rahmen meiner Diplomarbeit haben mich Themen wie „Computer Integrated Manufacturing (CIM)“ beschäftigt. Viele Aspekte sind davon heute umgesetzt. Mit der Digitalisierung unserer Gesellschaft allgemein sowie dem Einzug des Internets in die Produktion stehen wir vor großen Herausforderungen, die uns langfristig intensiv beschäftigen werden. Der klassische Ingenieur wird nun mit völlig neuen Themengebieten konfrontiert.Das war u.a. die Motivation für diesen Blog, die Themenbereiche Industrie 4.0 und Digitalisierung aufzugreifen und regelmäßig darüber zu schreiben – leicht verständlich und nicht technisch tief. Gerade aus diesem Zusammenhang hat sich die Marke „Ingenieurversteher“ entwickelt. Ingenieure sind in der Regel Künstler mit einem sehr tiefen technischen Verständnis. Oft sind sie allerdings nicht in der Lage, technisch komplexe Zusammenhänge leicht verständlich einer Zielgruppe zu vermitteln, die nicht über dieses tiefe technische Wissen verfügt. Um Ideen und Innovationen zu vermarkten, müssen diese in eine leicht verständliche Sprache übersetzt werden. Mit einer Vorliebe für analytisches und strukturiertes Recherchieren , der Leidenschaft für das Schreiben und der Freude am Präsentieren ist die Idee vom „Ingenieurversteher“ entstanden.

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