Welche Herausforderungen galt es zu lösen und welcher konkrete Nutzen ergab sich?

Aufgrund fehlender Fachkräfte wie auch bisher unzureichend publizierter Best-Practice-Realisierungen herrschen insbesondere in klein- und mittelständischen Unternehmen gegenüber den Entwicklungen der Industrie 4.0 noch Skepsis und Zurückhaltung. Die Effiziente Fabrik 4.0 setzt bei den Herausforderungen der Werterhaltung bereits existierender Betriebsmittel und Ressourcen in bestehenden Produktionssystemen an. Besonders eine Vorher-/Nachherbetrachtung des Produktionssytems zeigt den Nutzen, aber auch die Herausforderungen für den Anwender auf.

Die Integration von Informations- und Integrationstechnologien stellt die perfekte Ergänzung zu den Lean Management Bestrebungen in der Prozesslernfabrik an der TU Darmstadt dar. Das führt aber zugleich zu der Herausforderung die entwickelten Industrie 4.0-Lösungsansätze in ein bestehendes Produktionsumfeld zu implemtieren. Das sorgt für eine große Heterogenität im Produktionssystem. Hierfür sind verschiedene Ansätze zum nutzenbringenden Einsatz von Industrie 4.0 auf den Produktions- und Maschinenebenen notwendig.

Um die Stärke des hiesigen Wettbewerbsstandorts insbesondere gegenüber Schwellenländern aufrecht erhalten zu können, müssen Unternehmen die Möglichkeiten von Industrie 4.0 verstehen und umsetzen. Zukünftig entscheidend ist die Abkehr von der technologieorientierten hin zu einer lösungs- bzw. nutzenorientierten Sichtweise. Das Besondere an dem Vorhaben ist die Integration von Informations- und Kommunikationstechnologien in ein bestehendes Produktionssystem entlang der Wertschöpfung eines Pneumatikzylinders, sowie einer Nutzenquantifizierung durch einen Vorher-Nachher-Vergleich.

Wie lässt sich der Industrie 4.0-Lösungsansatz beschreiben?

Es findet eine Betrachtung des gesamten Wertstroms der Produktion eines Pneumatikzylinders mit unterschiedlichen spanenden Bearbeitungsschritten und einer Montage statt – ohne das Umfeld von Grund auf neu zu entwickeln. Somit kann dem Anwender veranschaulicht werden, welche Möglichkeiten bestehen und welche Schritte hin zur fortschrittlichen und ressourceneffizienten Produktion bei einer bereits bestehenden Produktionslandschaft möglich sind. Verschiedene Themenfelder werden dabei fokussiert: Neben dem einheitlichen Datenmanagement und Bauteilen als Informationsträger, sind flexible intelligente Werkerassistenzsysteme das Ziel. Zusätzlich werden die papierlose integrierte Qualitätssicherung, ein digitales Wertstromabbild und Condition Monitoring angestrebt.

Was konnte erreicht werden?

Mit dem Projektvorhaben sollen Unternehmen dazu befähigt werden die Prozess-, Ressourcen- und Personaleffizienz mit den Methoden der Industrie 4.0 nachhaltig zu steigern. Der Einfluss dieser Effizienzen auf die Zielgrößen Qualität, Kosten, Geschwindigkeit und Wandelbarkeit wurden im Projekt untersucht. Verschiedene Ansätze wurden dabei verfolgt: So wurde unter anderem die prozessintegrierte Qualitätskontrolle in der Montage am Beispiel eines Schraubdemonstrators realisiert. Außerdem wurde ein digitales Echtzeitsystemabbild zur Schaffung von Transparenz bezüglich Beständen sowie Durchlaufzeiten und Aufenthaltsorte individueller, direkt adressierbarer Objekte verwirklicht. Des Weiteren erlaubt ein echtzeitfähiges Abbild der Produktion die Beurteilung der Güte des Bearbeitungsprozesses. Die individuelle, interaktive und weiterbildende Montageunterstützung für die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter – basierend auf Bauteilen als Informationsträger – sowie die Einhaltung von arbeitsorganisatorischen und -rechtlichen Merkmalen wurden ebenfalls umgesetzt.

Mit welchen Maßnahmen wurde die Lösungen erreicht?

Die Umsetzungskonzepte wurden zusammen mit einem Projektkonsortium entwickelt, das unterschiedliche Kompetenzen mit eingebracht hat. Eingesetzte Technologien sind insbesondere Bauteile als Informationsträger, eine entsprechende IT-Infrastruktur sowie kommunikationsfähige Objekte auf Basis von Internettechnologien. Dadurch konnte zum einen die vertikale Integration der Produktionsdaten zur Digitalisierung der Prozesse und somit die Schaffung von Transparenz ermöglicht werden. Zum anderen führt die horizontale Integration der Produktionsdaten entlang des Wertstroms zu gesteigerter Effizienz. Zudem wird die manuelle und teilautomatisierte Arbeit durch Integration von digitalen Medien und rollenspezifische Datenaufbereitung aufgewertet.

Was können andere davon lernen?

Die Effiziente Fabrik 4.0 kann jederzeit besucht werden: verschiedene Workshopreihen zeigen den Teilnehmerinnen und Teilnehmern z.B. den Ausbau von Fach- und Methodenkom-petenzen, oder aber wie Chancen und Potenziale im eigenen Unternehmen erkannt und genutzt werden können. Weitere Informationen erhalten Sie auf der Seite des Folgeprojekts www.mit40.de