Industrie 4.0 Die smarte Fabrik

Die Digitalisierung revolutioniert die Produktion und läutet so die Zeit der Industrie 4.0 ein. Mithilfe intelligenter Maschinen, die untereinander kommunizieren und mit uns zusammenarbeiten, werden wir noch effizienter.

YuMi heißt der freundliche Alleskönner, der als unermüdliche Arbeitskraft und vielseitiger Montageassistent mit hoher Genauigkeit zu den Vorboten eines neuen Zeitalters der industriellen Produktion gehört. Der Schweizer Technikkonzern ABB feierte die intelligente Maschine bei der Produktvorstellung im Herbst vergangenen Jahres als „weltweit ersten echten kollaborativen Roboter“: YuMi sei für eine neue Ära der Automation konzipiert worden. Eine Ära, in der Industrieroboter nicht länger stählerne Ungetüme sind, die, eingesperrt hinter Schutzgittern, Schweißpunkte setzen oder Bauteile entgraten.

Die Helfer der neuen Generation sind so entwickelt und gebaut, dass sie Seite an Seite mit Menschen arbeiten können. Die beiden Arme des neuen ABB-Roboters sind weich gepolstert, er kann dank einer aufwendigen Sensorik sehen und fühlen, um Zusammenstöße mit menschlichen Kollegen zu vermeiden. Auch ist er in der Lage, mit höchster Genauigkeit komplexe Montageaufgaben zu bewältigen. Entwickelt wurde er, um schnell und flexibel auf die Anforderungen der Elektronikindustrie zu reagieren. So kann er beispielsweise Teile eines Mobiltelefons oder eines Computers bearbeiten. Der Hersteller hofft aber, dass seine neue Maschine auch in anderen Branchen eingesetzt wird. „YuMi wird uns zahllose neue Einsatzmöglichkeiten bieten“, ist Pekka Tiitinen überzeugt. Er ist Leiter der Division Industrieautomation und Antriebe bei ABB.

Industrie 4.0 auch bei ZF

An den Produktionsstandorten von ZF hat die digitale Transformation längst begonnen, so etwa in Saarbrücken: Dort startete im Jahr 2014 das neue Milkrun-System, das die Endmontagelinie für vier Kupplungsbaugruppen mit Bauteilen versorgt. Scanner erfassen den Materialfluss vom Lager zu den Montagearbeitsplätzen in Echtzeit. Der Fahrer des Elektrozuges (Milkrun), der die Montagelinien versorgt, wird auf dem Display seines mobilen Scanners über die aktuelle Materialversorgung und Streckenänderungen informiert – etwa um weitere Teile aus dem Lager zu holen. So ließen sich Bestände und Fahrten deutlich reduzieren.

Kollaborative Roboter sind nur ein Bestandteil des tief greifenden Umbaus, der in den Fabrikhallen rund um den Globus schon in vollem Gange ist. Auf die Internetrevolution, die die Art, wie wir kommunizieren, Musik hören, Filme schauen oder Nachrichten lesen, binnen weniger Jahre fundamental verändert hat, folgt nun die digitale Transformation der Produktion.

Milkrun-System: Über das Display seines mobilen Scanners ist der Fahrer des Elektrozugs immer über den aktuellen Materialbedarf informiert.

Der Wandel findet bereits statt

„Industrie 4.0“ lautet das Schlagwort, das die nächste industrielle Revolution beschreibt. „Wir erleben derzeit die spannendste, dichteste Phase, die es in der Wirtschafts- und Technologiegeschichte je gab“, erklärte Thorsten Dirks jüngst in einem Zeitungsinterview. Dirks ist Präsident des deutschen IT-Branchenverbandes Bitkom. Die Fabrik der nahen Zukunft wird zur „Smart Factory“, in der vernetzte Maschinen untereinander Informationen austauschen. Integrierte Messsysteme und Sensoren überwachen Montage und Materialfluss. Mithilfe von Cloud-Computing lassen sich von zentralen Servern und Rechnerfarmen Daten und Softwareanwendungen abrufen. Die Fertigung kann so binnen kürzester Zeit auf sich ändernde Anforderungen reagieren. Auf diese Weise sind selbst kleinste Losgrößen wirtschaftlich zu produzieren.

Neue Logistik kommt gut an

Die Mitarbeiter schätzen die Vorzüge des neuen Systems: Es entfallen hektische Extratouren, weil etwa unvorhergesehen irgendwo Material knapp wird. „Diese genaueren Informationen sind eine wertvolle Hilfe“, sagt Saarbrückens Standortleiter Dr. Hermann Becker und ergänzt: „Für ältere Kollegen ist die bedienfreundliche Technologie sehr gut geeignet.“ Damit reagiere ZF auch auf die alternde Belegschaft im Werk. Mit Projekten wie in Saarbrücken werden nun Erfahrungen gesammelt, um die neue Technologie auch an anderen Standorten einzuführen. „Wir gehen es Schritt für Schritt an, beginnen mit Projekten und tragen das in die Breite“, beschreibt der Leiter des Steuerkreises Industrie 4.0, Dr. Nils Macke, die Strategie.

Gerüstet für die industrielle Revolution

Als Mitglied des Vorstands verantwortet Michael Hankel neben seiner Zuständigkeit für Produktion, Pkw-Antriebstechnik, Pkw-Fahrwerktechnik und Elektronische Systeme auch die Industrie-4.0-Strategie von ZF sowie deren Umsetzung im Konzern.

Ist der Konzern für die nächste industrielle Revolution gut gerüstet?
Michael Hankel: Wir brauchen den Vergleich mit unseren Wettbewerbern ganz sicher nicht zu scheuen. Die Bedeutung des Themas Industrie 4.0 haben wir früh erkannt. Seit Jahren optimieren wir bereits unsere Produktion durch konsequente Digitalisierung und den Einsatz neuer Technologien, die kontinuierlich die Effizienz der Fertigung steigern. Das fordern nicht zuletzt auch unsere Kunden von uns. Die Autokonzerne erwarten bestmögliche Informationen über den Stand unserer Produktion zum frühestmöglichen Zeitpunkt, indem alle relevanten Daten in Echtzeit erfasst werden. Die gleiche Transparenz erwarten wir auch von unseren Zulieferern.

Wie wird die Industrie-4.0-Strategie im Unternehmen entwickelt und umgesetzt?
Wir setzen dabei auf die Stärken unserer Divisionen und machen kaum zentrale Vorgaben. Die Kollegen in den Divisionen und an den Standorten wissen am besten, welche Innovationsschritte geeignet sind, um die Produktivität vor Ort zu erhöhen. Ist die Leistungsfähigkeit einzelner Maßnahmen nachgewiesen, können diese als BestPractices und damit als Vorlage für Investitionen in neue Technologien an anderen Standorten dienen. Dazu kooridniert ein ressortübergreifender Steuerkreis für ZF alle Industrie-4.0-Projekte.

Müssen die Mitarbeiter fürchten, dass der Rationalisierungsdruck steigt und auf dem Weg in die Industrie 4.0 künftig verstärkt Arbeitsplätze verloren gehen?
Bei der Digitalisierung der Produktion geht es darum, mithilfe neuer Technologien und des automatisierten Austauschs von Daten in Echtzeit die Effizienz in den immer intelligenteren Fabriken zu erhöhen. Dies geschieht über eine bessere Auslastung durch eine größere Flexibilisierung. Es geht also nicht darum, die Taktzeiten zu verringern, sondern darum, das Investitionsvolumen bei steigendem Ausstoß zu verringern. Auch kollaborative Roboter werden Menschen nicht ersetzen können, wohl aber dazu beitragen, die Fehleranfälligkeit in der Produktion zu vermindern. Wir sind daran interessiert, alle – besonders auch die älteren Mitarbeiter – fit zu machen für die neuen Herausforderungen und ihre Qualifikation zu erhöhen. Um das zu schaffen, werden wir unser Engagement bei der Aus- und Fortbildung noch verstärken.

Fotos: Oliver Dietze, Andreas Pohlmann, ABB