Fähigkeiten: Expert*innen

Die Grafik zeigt, in welchem Bereich des Tools man sich befindet: Fähigkeiten/Experte.© VDI ZRE

Datengetriebene Smarte Produktion

Voraussetzungen

Durch einen stufenweisen Ausbau ihrer Produktions- und IT-Infrastruktur ist ihr Unternehmen nun in der Lage, die Produktion dezentral und datengetrieben zu organisieren. Dabei kommunizieren zentrale Unternehmenssysteme (z. B. ERP, PLM, MES) mit intelligenten, vernetzen Fertigungsanlagen über das Internet der Dinge (IoT) und tauschen kontinuierlich Daten aus, z. B. zu Fertigungsaufträgen, Materiallogistik, Maschinenauslastung und Prozessqualität. Die Daten werden über Data Warehouses oder Data Lakes unternehmensweit bereitgestellt und von KI-basierten Analysesystemen in Echtzeit ausgewertet.

Bei Bedarf (z. B. Abweichungen, Störungen etc.) können diese Systeme teilweise autonom eingreifen oder Benachrichtigungen an menschliche Verantwortliche senden. So kann schnell und flexibel in Fertigungsprozesse eingegriffen werden, um Ressourcen effizienter einzusetzen. Indem z. B. Probleme in der Prozessqualität frühzeitig erkannt und behoben werden, können Ausschüsse vermieden werden. Fertigungsanlagen können bei fehlenden Materialien heruntergefahren werden, um Leerlaufzeiten zu vermeiden und Energie zu sparen. Fertigungs- und Intralogistikprozesse können möglichst an die Verfügbarkeit regenerativer Energiequellen (z. B. Photovoltaik) angepasst werden, um fossile Energiequellen zu vermeiden.

mehr anzeigen weniger anzeigen

Gute Praxis Beispiele

iFactory - BMWs Strategie für ein einheitliches, digitales Produktionssystem

Die BMW iFactory ist die Strategie der BMW Group, um bis zum Jahr 2023 zwei Millionen Elektrofahrzeuge in Umlauf zu bringen. Die Umsetzung der iFactory erfolgt durch die weltweit interne Vernetzung aller relevanten Produkt-, Entwicklungs- und Planungsprozesse, welche die Basis für den Fertigungsprozess sowie die Lieferkette und Bestandsmanagement werden sollen. Die ortsunabhängige Zusammenarbeit, die vorausschauende Wartung und genutzte künstliche Intelligenz bilden damit den Schlüssel des Vorhabens. Weitere Vorteile in der Produktion bilden die hohe Reaktions- und Anpassungsgeschwindigkeit, welche schnell und sicher auf kurzfristige Änderungen vom Kunden ermöglicht oder auf spontane Versorgungsengpässe reagiert.

Die iFactory produziert nach dem Prinzip der Kreislaufwirtschaft und nutzt Produktionsmaterial damit immer wieder neu. Damit werden beispielsweise die Metallverschnitte und -späne an anderen Enden wiederverwendet oder Abwärme in Kühlungen für das Heizen von Räumen genutzt.

Ziel der BMW Group ist es, alle in der Produktion anfallenden CO2 Emissionen bis zum Jahr 2030 um 80 Prozent zu reduzieren. Dies soll unter anderem mit der Nutzung regenerativer Energiequellen ermöglicht werden.

Literatur:

Automobil Industrie (2022): Produktion bei BMW: Die digitalen Welten finden zusammen [online]. Smarte Fabrik [abgerufen am: 24.11.2022], verfügbar unter: www.automobil-industrie.vogel.de/produktion-bei-bmw-die-digitalen-welten-finden-zusammen-a-c181a371cae957618a0a3f257f41155a/

Smarte Datenverknüpfung für die Smarte Fabrik der Zukunft

Mit Hilfe der eigenen Nexeed IIOT (Industrial Internet of Things) Soft-ware treibt Bosch die Vernetzung der eigenen Werke voran, um den Weg für die Smart Factory der Zukunft zu ebnen.

So wurde das Werk in Blaichbach ganzheitlich mit dem eigenen Nexeed System vernetzt. In Fertigung, Logistik und Energiemanagement wurden insgesamt 60.000 Sensoren verbaut, welche in Echtzeit ausgelesen werden. Die Überwachung der Sensoren ist für die Mitarbeitenden sowohl zentral vom PC als auch mobil vom Tablet aus möglich. Durch diese Digitalisierung hat Bosch in Blaichbach die Zahl der Unterbrechungen in ihrer ESP-Fertigung um 25% senken können.

Im Werk Homburg wurden das Energiemanagement und die Logistik mittels Nexeed digitalisiert. Durch die zentrale Verwertung unterschiedlichster Messdaten konnten unter anderem Leckagen im Druckluftsystem präzise geortet und beseitigt werden. Allein die Optimierung des Druckluftnetzes mittels des Energiemanagementsystems, spart dem Werk 800.000€ jährlich an Energiekosten und amortisiert sich in unter 2 Jahren. Auch in anderen Bereichen konnte das Bosch Werk Homburg die Effizienz steigern, so dass der Energiebedarf pro verkaufte Komponente um 40% gefallen ist. Durch die Digitalisierung der Logistik ist es nun möglich den Materialfluss vom Lager bis zum Einsatzort vollständig und in Echtzeit nachzuvollziehen. Existierende Transportsysteme können in das System integriert werden und auch eine zentrale Steuerung der Logistik basierend auf der jeweils aktuellen Lage ist möglich. Dank der Digitalisierung der Logistik benötigt die Informationsbeschaffung bezüglich des Materialflusses nur noch halb so lange wie zuvor und die Milkrun-Transporte mit Nachschub für die Fertigung sind bis 35% effizienter.

An anderen Standorten mit vergleichbaren Maßnahmen wurden die Lagerbestände um 30% gesenkt, oder die Produktivität um 25% gesteigert.

Literatur:

Bosch (2020): Nexeed: Die Smart Factory wird Realität [online], Wenn Effizienz und Genauigkeit Leben retten [abgerufen am: 24.11.2022], verfügbar unter: www.bosch.com/de/stories/nexeed-smart-factory/