Auf dem Weg zur digitalen Vernetzung.

Auf dem Weg zur digitalen Vernetzung.

Um international wettbewerbsfähig zu arbeiten, müssen Unternehmen flexibler, schneller und wirtschaftlicher produzieren. Dafür benötigen sie allerdings mehr Transparenz über den Zustand ihrer Produktionsmittel und eine deutlich höhere Prozesssicherheit. Der Schlüssel dazu ist Industrie 4.0.

Auf dem Weg zur digitalen Vernetzung.

Seit Jahren schwirrt der Begriff Industrie 4.0 durch die Branche. In diesem Zusammenhang sprechen einige Experten auch von Digitalisierung und Internet of Things (IoT). Was verbirgt sich dahinter? Was ist bereits Realität, was noch Fiktion? Eine erste Bestandsaufnahme zeigt, dass es eine Vielzahl richtungsweisender Ansätze gibt. Dazu zählt auch die e-F@ctory Alliance
von Mitsubishi Electric. In ihr haben sich mittlerweile mehr als 300 Unternehmen aus den Bereichen Hardware, IT-Solutions und Software weltweit zusammengeschlossen. Sie erarbeiten gemeinsam Lösungen für Kunden, die sich die Digitalisierung auf der Produktionsebene zunutzen machen möchten. Die Alliance ist integraler Bestandteil des e-F@ctory Konzeptes, das bei Mitsubishi Electric für alle Maßnahmen rund um die digitale Transformation auf Produktionsebene steht. Hierbei unterstützen wir unsere Kunden beratend bei der Weiterentwicklung ihrer unternehmerischen Vorhaben im Bereich der industriellen Automatisierung und Informationstechnologie. Die Digitalisierung der Produktion steht aktuell im Fokus. Sie soll für mehr Transparenz sorgen und entscheidend dazu beitragen, deutlich produktiver und flexibler zu arbeiten.

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Beteiligt sind vor allem Hersteller, die unter anderem CNC-Steuerungen, Fertigungsmaschinen, Be- und Entladesysteme, Roboter, Greifer, Handlingsysteme, Sensoren, optische und tastende Messsysteme, HMI-Systeme, Hydraulik- und Pneumatikkomponenten sowie elektrische Antriebstechnik herstellen. Beim Aufbau von Produktionsanlagen koordinieren sie jeweils ihre eingebrachten Lösungen, um das Ziel von Industrie 4.0 – maximale Transparenz und höchste Prozesssicherheit für wirtschaftlicheren und flexibleren Betrieb der Anlagen – zu verwirklichen.

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Modellfabrik zeigt realistische Lösungen

Bereits im Jahr 2005 hat Mitsubishi Electric im japanischen Nagoya eine Modellfabrik realisiert. Diese verfolgt konsequent den e-F@ctory-Ansatz, um die erzielbaren Fortschritte zu erfahren. Ganz oben auf der Liste der zu erreichenden Ziele stehen beim e-F@ctory-Ansatz die Steigerung der Effizienz und der Flexibilität durch Verknüpfung sämtlicher Produktionsprozesse untereinander mit einer Verbindung zu übergeordneten Planungs- und Strategiesystemen. Für höchsten Programmier- und Bedienkomfort sollen moderne Visualisierungs- und Automatisierungssysteme eingebunden werden. Besonders fokussiert das e-F@ctory-Konzept darauf, auf bestehende Strukturen aufzubauen und skalierbare Lösungen zu finden. Die Verknüpfungen der Produktionsprozesse müssen selbstverständlich in Echtzeit agieren. Zudem sind die großen Datenmengen, die von allen eingebundenen Komponenten eingebracht und untereinander ausgetauscht werden, sicher und zuverlässig zu übertragen und zu speichern. In der e-F@ctory-Alliance setzen die beteiligten Unternehmen auf die Datenkommunikationsschnittstellen CC-Link IE. Anzustreben sind weltweit standardisierte Datenschnittstellen gemäß OPC bzw. OPC-UA.

Maximale Transparenz und höchste Prozesssicherheit.

Schwachstellen erkennen, Prozesse optimieren

In der Produktion von Servoantrieben bei Mitsubishi Electric in Japan konnte das e-F@ctory-Konzept erstmals das große Potential der Prozessoptimierung durch umfassende Digitalisierung beweisen. In der digitalisierten Fabrik nach dem Industrie 4.0-Konzept sind sämtliche Abläufe und Prozesse auf höchste Flexibilität und Produktivität getrimmt. Zudem sind weitreichende Kontrollmechanismen implementiert, um weitgehend die Null-Fehler-Produktion zu verwirklichen. Die Produktion ist an übergeordnete Softwarelösungen gekoppelt, die eine jederzeitige Analyse, Planung und strategische Steuerung der unternehmensweiten Prozesse ermöglichen.

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Das e-F@ctory-Konzept.

Mit den gleichen Ansätzen und Zielen hat Mitsubishi Electric für seine modernen Motorschalter der Serie MS-T im Jahr 2012 ein zukunftsweisendes Produktionskonzept realisiert. Ziel war ein hochflexibles Fertigungssystem, das auf sämtliche Bedürfnisse von Kunden reagieren kann. Das erforderte ein optimiertes Zusammenwirken von Montagetechnik, Mitarbeitern und Umgebungsbedingungen. Entstanden sind mehrere flexible Fertigungsinseln, in denen jeweils sechs Roboter zusammen mit einer Fachkraft Motorschalter in beliebiger Folge in theoretisch bis zu 600, in der Praxis etwa 100 Varianten fertigen. Die Spritzguss-Gehäuse der Motorschalter sind mit einem individuellen maschinenlesbaren Code versehen. Von ihm entnehmen sämtliche Stationen einer Fertigungsinsel die Informationen, in welcher Reihenfolge welche Elemente und Komponenten in den jeweiligen Motorschalter einzubauen sind. Jede Station verfügt zudem über die jeweils sinnvollen Kontrollsysteme für eine integrierte QS. Die Datenerfassung über den individuellen Teile-Code gewährleistet eine vollständige Rückverfolgbarkeit. So kann gewährleistet werden, dass jeder produzierte Motorschalter zu 100 % geprüft ist, wenn er die Fertigungsinsel verlässt. Ergänzend werden sämtliche Daten aus der Produktion dokumentiert und stehen für eine Analyse in der übergeordneten Unternehmensebene zur Verfügung. Daraus leiten die Produktionsplaner beispielsweise Intervalle für eine vorausschauende Wartung und Instandhaltung ab. So können sie im System verfügbare Basisteile unterstützen. Diese werden fortlaufend mit aktuellen Daten aus dem Condition-Monitoring und den Kontrollmechanismen der Produktion abgeglichen. Das alles trägt wesentlich dazu bei, die Produktivität, die Prozessicherheit und die Wirtschaftlichkeit der Produktionsanlagen fortlaufend zu verbessern. Damit nähert sich die Produktion in steten Schritten dem Ziel, flexibel auf den Kundenbedarf abgestimmt bei minimalem Aufwand innerhalb kürzester Zeit zu 100 % in der Qualität gesicherte Produkte herzustellen. Allein darauf fokussieren alle Ansätze zu Industrie 4.0.