Wenn die Computer die Fabrik von morgen testen

Thomas Baumgärtner ist Journalist in Kusterdingen

Die Protagonisten der Digitalen Fabrik schwärmen davon, im virtuellen Raum fehlerfrei zu werden. In der Scheinwelt wollen sie Fehler erkennen, um sie in der Realität vermeiden zu können.

Der Begriff „Digitale Fabrik“ bezeichnet Planungsansätze, die darauf abzielen, bereits vor dem Aufbau einer Fabrik oder eines Produktionssystems ein möglichst realistisches Abbild des zukünftigen Produktionsablaufes im Computer zu schaffen. Das kann enorm viel Zeit sparen. Während Entwickler das Produkt digital konstruieren, entwerfen Planer schon parallel die Produktionsprozesse – eine reizvolle Idee.

Laut einer Umfrage, die Roland Berger im Auftrag von T-Systems durchführte, „arbeiten alle deutschen Automobilhersteller an konkreten Konzepten für die Digitale Fabrik“, heißt es in der Studie.

Und die Erwartungen sind hoch: Eine Zeitersparnis von bis zu 30 % bei der Produktionsplanung und dem Produktionsanlauf erhoffen sich die Automobilbauer von der virtuellen Vorplanung und 15 % Kostenersparnis. Würden diese Zahlen tatsächlich umgesetzt, käme das einer kleinen Revolution gleich. Wenn jedes Werkzeug, die Montageplätze, die Materialflüsse und jede Bewegung eines Roboterarmes vorab durchgespielt sind, dürften die realen Abläufe weniger Überraschungen bieten.

Aber die Idee von der simulierten Fabrik geht noch weiter. Während bislang bei den Produktionsplanern rationelle Fertigungs- und Montageverfahren im Mittelpunkt standen, weitet sich der Blickwinkel nun: „Heute geht es um die Homogenisierung der Lebenszyklen von Produkt und Produktionssystem“, beschreibt Prof. Dr.-Ing. Uwe Bracht von der TU-Clausthal die Zukunft des Planens.

Bei Bracht, der auch Vorsitzender des VDI-Fachausschusses „Digitale Fabrik“ ist, kann man schon ein wenig Zukunft betrachten. An seinem Institut können Planer in eine virtuelle Umgebung eintauchen und so Abläufe studieren.

Noch sind solche VR-Werkzeuge Zukunftsmusik und „die digitale Fabrik zwar in aller Munde – aber noch nicht in allen Köpfen“, wie es Ingolf Grüßner, Planungsspezialist vom Entwicklungsdienstleister Edag, auf einem Symposium der Verbundinitiative „Automobilzulieferer Sachsen“ (AMZ) ausdrückte.

Schon recht weit aus dem Fenster gelehnt hat sich die Daimler-Chrysler AG: Bis 2005 soll die digitale Fabrik bei den Schwaben Realität sein. Ein ehrgeiziges Ziel, wie Beobachter meinen. Auf dem Weg zur Traum-Fabrik tun sich noch mächtige IT-Schlaglöcher auf. Denn eine wichtige Voraussetzung für die Fabrikplanung ist ein einheitliches Datenmanagement. „Zur Zeit wird bei der digitalen Fabrik mit unterschiedlichen Werkzeugen gearbeitet“, bemängelt Stefan Pohlmann. Der Leiter der Werksstrukturplanung des BMW-Werkes in Leipzig weiß, dass es schon noch eine „Herausforderung“ darstelle, „losgelöst von Experten-CAD-Systemen den Bedarfsträgern, wie Planern und Zulieferern, die unterschiedlichen Daten in der PC-Arbeitsumgebung zur Verfügung zu stellen“. Auch die Berger-Studie deckte diese „Schwachstellen bei den bestehenden Werkzeugen für Informationstechnologie und Telekommunikation für die Digitale Fabrik“ auf . So würden noch immer Insellösungen dominieren statt integrierter Konzepte.

Fazit der Erhebung: „Ganz wenige IKT-Werkzeuge meistern die Massendaten und den Aufbau des Daten-Netzwerkes, das die notwendigen Informationen zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort zur Verfügung stellt.“ Dies dürfte vor allem den Zulieferern und Ausrüstern noch mächtig zu schaffen machen. Denn sie müssen sich in das digitale Planungsszenario einklinken. Und wenn, wie derzeit, jeder Hersteller eigene Strategien verfolgt, kommt auf die Lieferanten – wieder einmal – ein Babylon von Formaten und Schnittstellen zu. Deshalb und weil schlichtweg noch einsetzbare Tools weitgehend fehlen, beziehen die Zulieferer derzeit eher Beobachtungsposten. „Nur wenige der befragten Zulieferer beschäftigen sich derzeit mit der Digitalen Fabrik“, heißt es in der Berger-Studie.

Ob diese Position noch lange durchzuhalten ist, scheint fraglich. Prof. Engelbert Westkämper, Leiter des Fraunhofer IPA in Stuttgart, glaubt an baldige Veränderungen: „Die „Digitale Fabrik wird voraussichtlich um 2010 durchgängig von allen Industriebetrieben eingesetzt werden“, prognostizierte er bereits im vergangenen Jahr.

Ein datentechnisch einheitliches Muster ist eine zwar immer wieder beschworene Strategie – realistisch ist sie keinesfalls. Vielmehr werden sich auch die Zulieferer mit wie auch immer ausgestalteten Portallösungen auseinandersetzen müssen.

Für die Kommunikation über individuelle Softwarelösungen hinweg hat etwa T-Systems eine Lösung entwickelt, die eine Datenintegration über alle Systeme zur Produktentwicklung, Fertigung, Montage und Produktionsplanung hinweg verspricht.

Ob die angebotenen Lösungen halten, was sie und die Anwender sich versprechen, wird sich zeigen. Die Systemhäuser wittern jedenfalls ein Geschäft. Nach Zahlen der Metagroup soll das Marktvolumen für den Bereich Digitale Fabrik von 32 Mio. Euro in 2002 auf 305 Mio. Euro in 2005 wachsen.

Zulieferer müssen sich einklinken in das digitale Planungsszenario