Das Bild zeigt einen Fräser beim Bearbeiten eines Werkstücks
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Mit Industrie 4.0 werden die Automatisierung von Prozessen und die Integration von Anwendungen immer wichtiger um Echtzeit Entscheidungen zu treffen

Digitalisierung verändert

Mit der fortschreitenden Digitalisierung stehen Werkzeug- und Formenbauer vor gewaltigen Herausforderungen. Werkzeuge und Formen werden immer komplexer, was ein hohes Wissen im CAD/CAM– sowie Fertigungsbereich voraussetzt. Die Innovationszyklen auf der Kundenseite werden immer kürzer und damit steigt der Druck, die Flexibilität zu erhöhen und Durchlaufzeiten weiter zu reduzieren. Eine hohe Qualität und Termintreue wird seitens der Kunden als gegeben vorausgesetzt. Bei der Preisgestaltung befinden sich die Werkzeug- und Formenbauer unter entsprechendem globalem Wettbewerbsdruck. Die zu erzielenden Margen liegen oft im einstelligen Prozentbereich. So sind die Werkzeug- und Formenbauer dazu angehalten, fortlaufend die Kosten zu senken und die Produktivität weiter zu erhöhen, um die Wettbewerbsfähigkeit weiterhin sicherzustellen.

Fortschreitende Automatisierung

Viele der deutschen Werkzeug- und Formenbauer haben in den letzten Jahren die Notwendigkeit erkannt, die Industrialisierung des Werkzeug- und Formenbaus weiter zu automatisieren. So wurden einzelne Werkzeugmaschinen bzw. Technologien wie Fräsen, Erodieren oder Messen mit einem Roboter bestückt, um das Teilehandling wie dem Be- und Entladen der Maschine zu automatisieren. Diese Form der Zellen-Automation hat den Vorteil, beispielsweise das Bestücken auf standardisierten Paletten außerhalb und nicht in der Maschine zu erledigen. Damit wurde eine höhere Auslastung der Maschine entsprechend möglich. Einige Werkzeug- und Formenbauer haben komplette Arbeitsabläufe über mehrere Maschinen bzw. hinweg in einer Linien-Automation mit einem Roboter optimiert.

Erfolgsfaktor Anwendungsintegration

Die Fertigung eines Werkzeugs ist ein komplexer Prozess. In diesem werden Aufträge eingeplant, konstruiert, gefertigt und geliefert. Dabei müssen unterschiedliche Anwendungen wie ERP/PPS, CAD/CAM, MES, Menschen und Fertigungstechnologien wie Fräsen, Erodieren, Messen, Schleifen sowie Roboter integriert werden. Für die erfolgreiche Umsetzung sind viele Informationen, vor allem aber viel Wissen über Zusammenhänge und Systemverhalten notwendig.

Unzureichende Flexibilität

Heute sind die Prozesse noch zu starr und unflexibel. Der Kundenauftrag wird erteilt, eingeplant und umgesetzt. Dazu werden beispielsweise in der Fertigung Aufträge vorbereitet, Werkstücke bereitgestellt und Maschinen gerüstet. Im idealen Fall werden die Aufträge wie geplant durchgeführt bzw. abgearbeitet. Ein Blick in Fertigung macht deutlich, wie schwer sich viele Unternehmen tun, wenn sich Prioritäten ändern, beispielsweise dass nur ein Kunde seinen Auftrag auf einen späteren Zeitpunkt verschiebt oder ein anderer Auftrag höher priorisiert und damit früher realisiert werden muss. Dieses sich einfach anhörende Szenario stellt viele Unternehmen vor permanente Herausforderungen.

Herausforderung Echtzeit

Es ist heute oftmals nicht möglich, Aufträge in der Planung „Drag & Drop“ zu verschieben und zu ändern. Das Gesamtsystem ist oft nicht in der Lage, oder nur mit sehr großen Anstrengungen, den flexiblen Kundenanforderungen gerecht zu werden. Ohne Zweifel haben die Unternehmen das Wissen, auf diese Änderungen zu reagieren, allerdings ist der Aufwand dabei viel zu groß. Aber oftmals findet man in vielen Unternehmen noch eine Excel-Tabelle als das zentrale Planungswerkzeug. Somit ist eine flexible Reaktion in Echtzeit oftmals nicht möglich.

Industrie 4.0 verändert

Mit dem Einzug von Industrie 4.0 in die Produktion verändert sich der Fertigungsprozess nun nachhaltig. Maschinen beginnen damit, permanent Zustandsdaten in die Cloud zu kommunizieren. Werkstücke und Werkzeuge steuern den Fertigungsprozess intelligent, autonom und dezentral. Das hört sich zunächst recht trivial an – ist es aber nicht, denn um diese Entscheidungen zu treffen, sind viele Abhängigkeiten zu beachten, gegenüber zu stellen und zu vergleichen, zu bewerten. Um die optimale Entscheidung zu treffen, stehen zukünftig eine Vielzahl von Informationen zur Verfügung. BigData ist in diesem Zusammenhang eine besonders große Herausforderung, denn all diese Daten müssen gesammelt, aggregiert und in einen Zusammenhang gebracht werden.

Fokus Wertschöpfung

Die Veränderungen sind nicht zu unterschätzen und viele Unternehmen tun sich mit den ersten Schritten schwer. Eine allgemein gültige Handlungsempfehlung macht keinen Sinn und muss sicher fallweise für ein Unternehmen oder eine Branche betrachtet werden. Egal in welche Richtung sich ein Unternehmen entwickelt ist eines von großer Bedeutung – der Prozess der Wertschöpfung. Die komplette Wertschöpfungskette muss auf den Kunden ausgerichtet und komplett digitalisiert werden. Entlang der kompletten Wertschöpfungskette müssen zu jeder Zeit, an jedem Ort und auf jedem Gerät alle notwendigen Informationen vorhanden sein. Dazu müssen die relevanten Anwendungen wie u.a. CAD/CAM, ERP/PPS und MES nahtlos integriert sein. Somit wäre eine Basis geschaffen, das Unternehmen in Echtzeit zu steuern.

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Mit Automatisierung erfolgreich in die Industrie 4.0 Welt starten
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Mit Automatisierung erfolgreich in die Industrie 4.0 Welt starten
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Mit Industrie 4.0 werden die Automatisierung von Prozessen und die Integration von Anwendungen immer wichtiger um Echtzeit Entscheidungen zu treffen
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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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