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

Vorhanden war eine hochautomatisierte Fertigung von Leitungsschutzschaltern (Sicherungsautomaten). Produziert wurde eine begrenzte Variantenzahl mit sehr hohen Losgrößen. Die Rüstzeiten lagen zwischen 10 und 30 Minuten pro Variante. Erste Maßnahmen in Richtung Digitalisierung waren implementiert. Der Standort in einem Hochlohnland stand in Konkurrenz zu anderen ABB-Produktionsstandorten weltweit. Die Herausforderung bestand darin, auch Kleinstlose automatisiert und wirtschaftlich zu produzieren. Die Produktionsmenge sollte steigen und dabei die Auslastung der alten sowie der neuen Anlage auf höchstem Niveau stabil bleiben. Gleichzeitig sollten die Durchlaufzeiten verkürzt werden mit dem Ziel, Lieferzeiten und -treue zu optimieren. Weiterhin wichtig war, dass jeder Produktions- und Prozesschritt dokumentiert wird. Wir wollten vor allem die Testanlagen weltweit vernetzen, um überall die gleichen Standards zu garantieren.

Der Einsatz von Industrie 4.0 Technologien ermöglicht ein schnelleres Reagieren auf Markt- und Kundenwünsche. Auch neue Märkte können nun adressiert werden und sich ändernden Standards kann rasch nachgekommen werden.

„Im globalen ABB-Verbund stellt der Standort Heidelberg das Leitwerk und Entwicklungszentrum für Leitungsschutzschalter dar. Die neue Montagelinie manifestiert unsere langjährige Kompetenz im Bereich moderner Produktionstechnik. Unser nachhaltiger Erfolg resultiert aus dem täglichen Einsatz und dem umfassenden Know-how unserer Mitarbeitenden hier am Standort. Deshalb sind wir alle in Heidelberg sehr stolz auf die neue Montagelinie“, erläutert Uwe Laudenklos, Vorsitzender der Geschäftsführung von ABB STOTZ-KONTAKT.

Wie lässt sich der Industrie 4.0-Lösungsansatz beschreiben?

Die Vielfalt der ML2 liegt bei weit über 600 verschiedenen Varianten. Jede Variante benötigt mehr als 300 verschiedene Produktionsparameter. Alle relevanten Produktionskennzahlen sind für die Mitarbeitenden sichtbar. Autark arbeitende, aber miteinander vernetzte Stationen wurden so realisiert, dass bei laufender Produktion ohne bzw. mit minimaler Rüstzeit von einer Variante auf die andere gewechselt werden kann. Ungeplante Störungen einzelner Stationen bewirken keinen direkten Produktionsstopp. Die Produktprüfparameter wurden für alle Prüfanlagen weltweit angeglichen und digital bereitgestellt, um gemeinsame Qualitätsstandards sicherzustellen. Produktionsschritte können bei Bedarf ad-hoc auf mehrere Anlagen verteilt werden (z.B. Produktion in Bulgarien, Sicherheitsprüfung in Deutschland).

Was konnte erreicht werden?

Für die Anlage muss deutlich weniger Pressluft zur Verfügung gestellt werden, da viele Funktionen elektrisch angesteuert werden. Dadurch ergibt sich eine signifikante Einsparung bei den Energiekosten. Die definierten Produktionskennzahlen der im Produktionsverbund tätigen Fabriken sind gleichzeitig verfügbar. Benchmark und Auslastungsplanung erfolgen über die Landesgrenzen hinweg im Produktionsverbund Deutschland - Bulgarien - China - Indien - Indonesien. Dadurch konnte z.B. am Produktionsstandort in Bulgarien die Ausschussrate um den Faktor 3 gesenkt werden. Die vor dem Projekt definierten Ziele wurden erreicht. So konnte z.B. die Größe "Leadtime" (Durchlaufzeit) um mehr als 10% verkürzt werden. Die hochautomatisierte Anlage löst zu einem gewissen Teil die Hand-Montage ab. Prinzipbedingt ist eine automatisierte Lösung konstanter in der Ausbringungsqualität und überwacht diese zudem engmaschiger. Der höhere Automatisierungsgrad ermöglicht es, Kundenwünschen exakt nachzukommen. Indem kundenspezifische Produkte bis Losgröße 1 schnell und in höhster Qualität produziert werden können, läßt sich die Kundenzufriedenheit steigern. Durch das Angebot preisgünstiger Produkt-Alternativen können neue Marktsegmente erschlossen werden. Die Qualität der Arbeitsbedingungen sowie die Work-Life-Balance der Mitarbeitenden konnten durch Maßnahmen wie abwechlungsreichere Tätigkeiten, ergonomischere Arbeitsplatzgestaltung, Zugang zu Informationen deutlich verbessert werden.

Mit welchen Maßnahmen wurde die Lösung erreicht?

Die Produktionsprozesse und Informationsflüsse wurden im Detail analysiert und jeder Schritt mit Hilfe der Industrie 4.0 Lösungen auf neue Gestaltungsmöglichkeiten geprüft (z.B. Kosten-Nutzen-Vergleich). Dabei wurde auch auf die von der Plattform Industrie 4.0, dem VDMA, dem ZVEI und dem GMA bereitgestellten Tools und Leitfäden zurückgegriffen sowie Beratung und Projektbegleitung durch die Forschungsabteilung von ABB genutzt.

Eine zweite Produktionslinie wurde im gleichen Gebäude geplant, aufgebaut und in Betrieb genommen, während die Produktion an der vorhandenen Linie ungestört weiterlief. Vorproduktionsschritte und Logistikprozesse werden gemeinsam genutzt und wurden entsprechend im laufenden Betrieb angepasst. Die ursprüngliche Produktionslinie wurde anschließend den neuen IT-Anforderungen entsprechend angepasst um eine einheitliche digitale Vernetzung der Produktionssprozesse zu gewährleisten.

Was können andere davon lernen?

Die Vielzahl an Schnittstellen über diverse Gewerke, Abteilungen und teils Ländergrenzen hinweg erfordert ein Höchstmaß an Koordination und ist als eigene Personalie einzubinden. Es ist zu beachten, dass die Bedeutung einer engmaschigen Nachverfolgung von Fortschritten und Verzügen überproportional mit dem Projektumfang wächst.