SEW-Schaufensterfabrik In der Schaufensterfabrik Industrie 4.0 erleben

Redakteur: Frank Jablonski

Als die Bundesregierung im Jahr 2011 das Projekt Industrie 4.0 auf den Weg gebracht hatte, klang es für viele nach Science Fiction, auch für den damaligen und heutigen Geschäftsführer bei SEW-Eurodrive Johann Soder. Heute zeigt er stolz wie in einem seiner Betriebe daraus Realität geworden ist.

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SEW-Eurodrive-Geschäftsführer Johann Soder erklärt in der Schaufensterfabrik in Graben-Neudorf das Cockpit des „Produktionsdirigenten“. Nicht mehr lange und die Software wird Simulationen aus der Spielewelt ermöglichen, um näher am Optimum prouzieren zu können.
SEW-Eurodrive-Geschäftsführer Johann Soder erklärt in der Schaufensterfabrik in Graben-Neudorf das Cockpit des „Produktionsdirigenten“. Nicht mehr lange und die Software wird Simulationen aus der Spielewelt ermöglichen, um näher am Optimum prouzieren zu können.
(Bild: Jablonski)

Die Rolle des Menschen im Arbeitssystem 4.0 wird sich definitiv verändern. Auf der Hannover Messe wird der Besucher vielfältige Ansätze dazu sehen. Die Marketing- und Entwicklungsmaschinerien der Aussteller laufen im Vorfeld der Messe auf Hochtouren, um eine eigene Version des Umgangs mit Industrie 4.0 erlebbar zu machen. Für Johann Soder sind die grundlegendsten Parameter dabei längst gesetzt.

Das von seinem Unternehmen gezeigte Modell stellt bei aller Ergänzung durch Technik und Robotik den Menschen ins Zentrum. Humanzentrierte Technik nennt das der Geschäftsführer von SEW-Eurodrive aus Bruchsal. Ein Roboter kann in dieser Welt dann komplett autonom arbeiten, beispielsweise einen Motor greifen und zum Menschen bringen, sich dem Menschen anbieten und in Ruhe auf die Reaktion und das Führen des Menschen warten.

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Das Erledigen des Jobs merkt der Roboter selbständig und holt autonom ein Bauteil für den nächsten Auftrag. „Der Roboter ist dem Mensch Untertan nicht umgekehrt!“, betont Soder. Auf der Hannover Messe soll der Besucher am SEW-Stand in die Rolle des Produktions-Dirigenten schlüpfen: In einem Cockpit, das nach den Gesichtspunkten aus der Welt der Computerspiele gestaltet ist.

Hier prallen unter der Überschrift „Gamification“ für Soder zwei Welten aufeinander und zwei gänzlich unterschiedliche Arbeitsweisen. Während der Technik-Innovator bei SEW seit Jahrzehnten gewohnt ist linear in Produktionskategorien zu denken und zu handeln, treibt ihn die Arbeitsweise der meist jungen Programmierer und Software-Entwickler manchmal „schier in den Wahnsinn“, wie er sagt.

Aus dem Scheitern von CIM für die Zukunft lernen

Dabei hat Soder eine ganz besondere Beziehung zu den Themen rund um Digitalisierung der Produktion. Er war in den 1980er Jahren Feuer und Flamme, die starre Linienproduktion durch Computer Integrated Manufacturing zu flexibilisieren. Den Insidern und alten Hasen in der Branche ist dieser Industrie-4.0-Vorfahre unter dem Kürzel CIM wohlbekannt. SEW hat seinerzeit versucht, die Wertschöpfungskette mit intelligenten IT-Systemen zu unterstützen.

60 Millionen DM sind damals in die Erneuerung der Fabrik geflossen, nur, um sie nach zwei Jahren wieder zurückzubauen, da die erhoffte Steigerung bei weitem nicht erreicht werden konnte. Man produzierte ineffizienter als vorher. Mit einer gehörigen Portion Frust wurde das alte System wieder eingeführt. „Dennoch hat CIM uns wichtige Grundlagen gebracht, die uns geholfen haben, neue Methoden wie die Lean-Fertigung einzuführen“, wertet Soder im Rückblick die aufregende Zeit.

In den Jahren danach lauteten die Ziele beherrschbare und störungsfreie Prozesse zu erreichen. Die Produktion in Graben-Neudorf wurde unter dem Lean-Gedanken entschlackt und organisatorische Neuerungen eingeführt. Den Unternehmer im Unternehmen geschaffen, kleine Fabriken in der Fabrik realisiert. Diese Maßnahmen haben eine große dezentrale Verantwortung geschaffen und signifikante Produktivitätssteigerungen.

„Wir waren gerade fertig mit dieser Geschichte und dachten, wir gehen mit Lean in die nächsten Jahre, – da kam Industrie 4.0 und Cyber-Physikalische-Produktionssysteme.“ Daraufhin haben Soder und seine Ingenieure „die Köpfe zusammen gesteckt“ und mussten an alte Zeiten und CIM denken. Heraus kam eine intelligente Kombination aus Mensch und Technik und die Erkenntnis, dass Industrie 4.0 ein guter Ansatz sein könnte, die Produktivität noch einmal zu steigern.

Schaufensterfabrik ist auch eine Antwort auf erwartete Disruptionen

Als die Ingenieure bei SEW den Megatrend Digitalisierung mit seinen Teiltrends Industrie 4.0, Cloud Computing, Big Data oder Gamification diskutierten, stellte sich auch die Frage welche Entwicklung disruptiv, revolutionär oder evolutionär für das eigene Geschäft sei. „Was uns wachgerüttelt hat: Starre Fördertechnik in den Betrieben freut uns zwar, da hier viele unserer Antriebe verbaut sind, diese Anlagen sind allerdings nur mit enormen Aufwand zu verändern. Starre Systeme werden verlieren.“ Wenn diese Erkenntnis bei der Planung der eigenen Schaufensterfabrik dämmerte, so der Rückschluss, würden auch die Kunden irgendwann weniger Förderbänder und Motoren benötigen.

Die Technik-Anforderungen für eine Veränderung hin zu mobilen Systemen sind vielfältig. Kabellose Energieübermittlung, neue Controller, Condition Monitoring, Kommunikation und Sicherheitssysteme, um nur einige Aspekte zu nennen.

Aber auch mit neuen Dienstleistungen und Geschäftsmodellen muss man sich beschäftigen, sagt Soder. Zudem müsse alles reale erst in der virtuellen Welt getestet werden und betont: „Die intelligente Fabrik von morgen ist modular, segmentiert und mit einer dezentralen Verantwortung versehen. Das ist die organische Grundlage für Industrie 4.0 mit dem Ziel, höhere Kollaborationsproduktivität zwischen Mensch und Technik zu schaffen. Die intelligente Kombination bringt's!“

Die SEW-Antwort heißt nun also Lean Smart Factory 2020. Die Fabrik der Zukunft besteht aus losen Prozessmodulen, Montagemodulen, Motoranbaumodulen. Lackiermodulen und vielem mehr. Sie sind skalierbar und werden vernetzt über mobile Assistenzsysteme – gesteuert vom „Dirigenten der Wertschöpfung“, der die Planung für die nächsten drei Stunden organisiert, sodass die höchste Wertschöpfung herauskommt. Zukünftig spielt er ein Spiel, das lautet, „wie organisiere ich meine Einheiten optimal?“. Er probt in der virtuellen Welt und wenn das Leistungsergebnis erreicht ist, setzt er den Ablauf real um. „Gamification ist wahrer Meister in der Verhaltensänderung von Menschen“, zeigt sich Soder von der neuen und ungewohnten Welt der Computerspiele immer noch überrascht.

Schaufensterfabrik virtuell auf der Hannover Messe

Was im Messe-Exponat für die Hannover-Messe selbst noch aussieht wie ein Hochglanz-Strategiespiel für Fabrikleiter ist in der Schaufensterfabrik in Graben-Neudorf teilweise schon erlebbar.

Zentrale sichtbare Elemente, die heute schon im Probebetrieb Produktionsinseln versorgen sind mobile Assistenten, die für den jeweiligen Einsatz optimiert wurden. So versorgen die etwas kleiner als einen Quadratmeter großen Logistikassistenten die Montageinseln (Lastaufnahme bis 1,5 t). Montageassistenten unterstützen die Mitarbeiter unter anderem als fahrende Werkbank und wieder andere Assistenten verknüpfen die losen Prozessmodule in der Schaufensterfabrik. Die Auftragsdaten werden vom Leitsystem direkt an die Assistenten übergeben und sind in einem Tablet-PC sichtbar. Diese führen so alle notwendigen Daten mit sich und unterstützen den Mitarbeiter bei seiner Tätigkeit.

Der Aufbau eines mobilen Assistenten selbst sei komplex, betont Soder. Im Projekt wurde Wert auf die Umsetzung folgender Aspekte gelegt:

  • Gestaltung und Konstruktion der Fahrzeuggeometrie und des Gesamtsystems
  • Integration Navigationsrechner und Sicherheitssteuerung
  • Kontaktlose Energieversorgung
  • Einsatz von Kurzzeitenergiespeichern für autonomes Fahren
  • Realisierung einer kompakten und leistungsfähigen Lastaufnahmevorrichtung
  • Integration eines mobilen Assistenten-spezifischen Antriebssystems mit Steuerelektronik
  • Einbindung unterschiedlicher Referenzierungssysteme, autonom umschaltbar, je nach aktuellen Umgebungsbedingungen
  • Verbesserung der Arbeitsergonomie durch Wegfall/Teilautomatisierung von Montagetätigkeiten mit hoher körperlicher Belastung

Die Kommissionierpuffer sind Zeichen für die neue Flexibilität; solch ein Puffer kann über die Mittagspause erweitert werden. In einer halben Stunde sind sechs Pufferplätze hinzu gebaut. Das stellt andere Anforderungen an Automatisierungs- und IT-Systeme, nicht mehr programmieren, sondern parametrieren, lautet das Motto, so Soder.

Damit diese neue Flexibilität nicht am Werktor aufhört, entwickelt SEW zudem eine Logistikkapsel, die ebenfalls als autonomes Fahrzeug die Versorgung über Bahn und LKW sicherstellen soll. In Hannover soll das jüngste Design soweit sein, um gezeigt zu werden.

Und dass die Ingenieure und Entwickler auf dem eigenen Forscher-Campus bereits weiter denken, zeigt eine Ausschreibung an der sich SEW selbstbewusst beteiligt hat: In Singapur ging es darum die Logistik eines Groß-Hafens zu erneuern. Der SEW-Ansatz über Modularität und Logistik-Kapsel würde viele Gewohnheiten umkrempeln, was die Verantwortlichen erstmal nicht abgeschreckt hat: Im Wettbewerb belegte SEW den zweiten Platz. (fj)

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