Produktion 4.0 in der Praxis

Produktion 4.0 in der Praxis

Digitalisierung – in vielen Bereichen ist dieser Wandel nicht mehr fortzudenken. Ergibt er aber auch in der Produktion Sinn? Im Rahmen der Smart Factory ist sie sogar unerlässlich. Nachfolgend haben wir Beispiele für Sie zusammengetragen, die diesen Punkt nachdrücklich unterstreichen: Auch die Produktion profitiert stark von der Digitalisierung. Die Veränderungen hier sind Teil einer ganzheitlichen Umwandlung hin zur Industrie 4.0 – und sie erlauben ein anderes Arbeiten, bei dem Arbeitsplätze nicht wegfallen, sondern sich verändern.


Beispiele für die Produktion 4.0



1. Datensammeln während der Produktion

Das grundlegende Problem: Wenn bei einer Maschine eine Abmessung nicht mehr stimmt, eine falsche Information verarbeitet wird oder ein Defekt vorliegt, kann das ohne in Echtzeit mitlaufende Qualitätskontrolle zu hohen Verlusten führen, da oft große Mengen an unbrauchbaren Produkten hergestellt werden.

Der Lösungsansatz: Werden ununterbrochen durch Sensoren Daten von der laufenden Maschine gesammelt und ausgewertet, bekommt der zuständige Mitarbeiter auf seinem Tablet sofort die Veränderungen angezeigt und kann ohne Verzögerung eingreifen. Die Maschine kann repariert oder mit den richtigen Daten auf den neuesten Stand gebracht werden.

Das Ergebnis: Die Verluste durch Fehler halten sich durch diese Vernetzung in sehr überschaubaren Grenzen, und die Produktion gerät nicht in Verzug. Das erhöht auch die Zuverlässigkeit in der Auslieferung.


2. Projektmanagement leicht gemacht

Das grundlegende Problem: Bei Aufgaben, für die die Mitarbeiter wie in der Landwirtschaft oder dem Weinbau weit voneinander entfernt ihren Aufgaben nachgehen, kann die Koordination für den Projektmanager schwierig werden. Teilweise sind die Arbeitsplätze kompliziert zu finden, und wenn dann noch Unklarheit über die Aufgaben herrscht, geht wertvolle Zeit verloren.

Der Lösungsansatz: Eine App für das ganze Unternehmen löst die verschiedenen Probleme auf einen Schlag. Navigationssysteme lotsen die Mitarbeiter zu den richtigen Arbeitsplätzen, sie bekommen die Aufgaben über das Handheld vom Projektleiter zugeteilt und die App erfasst automatisch die Arbeitszeiten.

Das Ergebnis: Leerlauf durch Missverständnisse fällt weg, niemand muss sich auf dem Weg zur Arbeit mehr zwischen Grundstücken verirren und die aufwendige Kontrolle der Arbeitszeiten gehört der Vergangenheit an.

3. Reibungslose Erfüllung individueller Aufträge

Das grundlegende Problem: Zahlreiche Hersteller in Deutschland arbeiten genau nach Kundenvorgaben – sei es, dass jemand einen speziellen Behälter in großen Stückzahlen, aber auch in einzigartiger Form und Farbe benötigt, sei es, dass der Kunde ein bestimmtes Etikett wünscht oder ein Möbelstück anfertigen lassen möchte. Es gibt gleich zwei Probleme in diesem Zusammenhang: Einerseits sind oft viele Korrekturschleifen nötig, bis der Fertigungsprozess beginnen kann, und andererseits kommen oft sehr spät noch Änderungswünsche, wenn eigentlich bereits alles geklärt war. Auf den Informationswegen von den Mitarbeitern, die im Normalfall mit den Kunden kommunizieren, bis hin zu den Angestellten in der Produktion geht oft wertvolle Zeit verloren und es wird eine zu große Anzahl an Produkten hergestellt, die letztendlich niemand abnimmt. Es ist eine unnötige Material- und Zeitvergeudung.

Die Lösungsansätze: Das erste Problem lässt sich dadurch lösen, dass man den Kunden online einen Konfigurator zur Verfügung stellt. Mit diesem können sie komplett selbstständig ihre Vorstellungen umsetzen. Sie haben die Möglichkeit, mit Materialien, Farben oder Schriftzügen zu experimentieren und sich das Aussehen ihrer Bemühungen in 3D darstellen zu lassen. Wie lange sie sich dafür Zeit nehmen wollen, ist allein ihre Sache – sie können sich auch mit dem ganzen Team vor den Rechner setzen und den Auftrag erst abschicken, wenn alle zufrieden sind.

Für das zweite Problem wird die Kundenkommunikation direkt mit den ausführenden Mitarbeitern vernetzt. Auf diese Weise sehen die Angestellten in der Produktion in Echtzeit, wann der Kunde sich mit welchen neuen Vorstellungen meldet, und können direkt den Fertigungsprozess unterbrechen, um die neuen Einstellungen vorzunehmen.

Das Ergebnis: Auch wenn es noch Korrekturschleifen gibt, fallen sie deutlich kürzer aus als in den Fällen, in denen ein Mitarbeiter das individuelle Produkt nach den Vorstellungen des Kunden anfertigt. Und kommen auch kurzfristig noch Änderungswünsche, halten sich die Verluste von Material und Zeit in engen Grenzen, da die Mitarbeiter in der Produktion unmittelbar reagieren können.


4. Digitalisierung ersetzt Körperkraft

Das Problem: In manchen Branchen werden extrem schwere Produktteile oder große Mengen an Rohstoffen verarbeitet. Ihre Handhabung ist körperlich schwere Arbeit und vor allem für den Rücken auf die Dauer zerstörerisch.

Der Lösungsansatz: Automatisierung ist hier der Weg zu einem angenehmeren Arbeiten. Schwere Bauteile oder Rohstoffe werden maschinell auf Transportlösungen platziert, die selbstständig erkennen, wohin die jeweiligen Materialien geliefert werden müssen. Sie fahren an den jeweiligen Arbeitsplatz, wo die Weiterverarbeitung beginnt.

Das Ergebnis: Ein paar Befehle auf dem Tablet ersetzen harte körperliche Arbeit. Die Produktion kann schneller vonstattengehen, da die Transportlösungen ohne Irrtum den richtigen Arbeitsplatz ansteuern und die Maschinen die schweren Materialien sicherer und zügiger bewegen als die Mitarbeiter.


5. Selbstlernende Maschinen gegen Chargenschwankungen

Das Problem: Selbst die am feinsten eingestellte Maschine kann nicht verhindern, dass es durch minimale Unterschiede in den Werkstoffen zu leicht verschiedenen Endprodukten bei den einzelnen Chargen kommen kann. So können Produkte oder Teilprodukte aus ein und demselben Unternehmen qualitativ etwas voneinander abweichen.

Der Lösungsansatz: Wenn die Werkstoffe sich nicht verändern lassen, muss die Maschine für den Ausgleich sorgen. Selbstlernende Maschinen stellen sich selbstständig auf die minimalen Veränderungen des Werkstoffes ein. Das ist möglich, indem sie permanent alle wichtigen Parameter misst und die nötigen Anpassungen vornimmt. Die fortlaufende Datensammlung sorgt dafür, dass die Maschine im Laufe ihrer Nutzungszeit immer "klüger" wird und bekannte Situationen sofort abrufen kann.

Das Ergebnis: Trotz der leicht unterschiedlichen Werkstoffe sorgt die Maschine durch die eigene Anpassung dafür, dass die hergestellten Produkte Charge für Charge die gleich hohe Qualität haben. Es wird keine Ausschussware mehr produziert; eine Null-Fehler-Produktion ist möglich. Das spart sowohl Zeit als auch Ressourcen und erhöht die Zuverlässigkeit des Unternehmens.

Die Produktion 4.0 kann nicht autonom existieren

Die Fortschritte, die in der Produktion 4.0 durch Digitalisierung und Automatisierung erreicht werden, können nur voll ausgeschöpft werden, wenn genügend Rohmaterialien vorhanden sind. Das bedeutet, dass die Voraussetzung für eine funktionierende Produktion 4.0 eine funktionierende Logistik 4.0 ist – die Digitalisierung im Unternehmen sollte also grundsätzlich ganzheitlich angegangen werden.

Intelligente Regalsysteme können zum Beispiel selbstständig Werkstoffe nachordern, wenn der aktuelle Bestand unter eine gewisse Menge gesunken ist. Und das Logistiknetzwerk sorgt dafür, dass die Bestellung an denjenigen Zulieferer geht, bei dem die Chance am größten ist, dass er in ausreichender Menge und zum passenden Zeitpunkt liefert.


Fazit: Schnellere und leichtere Arbeit mit weniger Fehlern und Verlusten

Die Produktion 4.0 sorgt auf jeden Fall für eine Veränderung der Arbeitsplätze. Mitarbeiter in diesem Bereich sollten sich darauf einstellen, sich in Schulungen weiterbilden zu lassen, damit sie mit den neuen Anforderungen Schritt halten können. Ist die Bereitschaft zum Lernen da, gestaltet sich der Arbeitsalltag angenehm: Körperlich anstrengende Arbeiten gehören überwiegend der Vergangenheit an, und dank der Handhelds oder anderer technischer Hilfsmittel haben die Mitarbeiter jederzeit den Überblick über das Geschehen und jede Information zu den aktuell anstehenden Aufgaben vorliegen.

Die Digitalisierung der Produktion erleichtert das Projektmanagement ebenso wie die Qualitätssicherung. Letztere wiederum ermöglicht die Behebung von Problemen sofort, wenn sie auftreten. Bei selbstlernenden Maschinen muss nicht einmal mehr ein Mitarbeiter die Feinjustierungen übernehmen, weil die Maschine das selbst übernimmt. Die Folge sind geringe bis keine Fehlerzahlen in der Produktion, das volle Ausschöpfen der Rohstoffkapazitäten, die gleichbleibend hohe Qualität der Produkte und die absolute Zuverlässigkeit gegenüber Kunden. Entsprechend ist letzten Endes eine Verbesserung der Einnahmen möglich, ohne dass mehr Rohstoffe angeschafft werden. Die Transformation von der Produktion hin zu Produktion 4.0 ist daher trotz zunächst hoher Anschaffungskosten für fast jedes Unternehmen wirtschaftlich.


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