Ein gutes Vorstellungsvermögen, aufbauend auf soliden Daten und Fakten, ist für erfolgreiches unternehmerisches Handeln essentiell, denn jede Entscheidung zieht ihre Folgen nach sich. Wird das neue Prozessleitsystem die Produktqualität erhöhen und den Energieverbrauch reduzieren? Zahlt sich die Umstellung auf eine neue Rezeptur wie erhofft aus? Nur wer hier eine gewisse Sicherheit hat, wird auch investieren. Und das gilt selbstverständlich auch oder vor allem für Investitionen in die digitale Transformation, denn Digitalisierungsthemen sind oft hochgradig erklärungsbedürftig und mit weitreichenden Konsequenzen verbunden. Für Hersteller von digitalen Automatisierungs- und Vernetzungskomponenten ist es daher keine schlechte Idee, potenzielle Kunden aus Industrie und Maschinenbau mithilfe von Anschauungsbeispielen oder Best Practices von den Mehrwerten ihrer Technologien zu überzeugen. Der Elektrotechnik-Konzert Schneider Electric hat zum Beispiel mit seinen Smart Factories solche Use Cases geschaffen. Umgangssprachlich steht der Begriff Smart Factory für den Idealtypus einer modernen Produktionsumgebung. Wie das Fraunhofer Institut beschreibt, ist dafür die Vernetzung von Produktion, Instandhaltung und Logistik kennzeichnend. Es geht darum, dass sämtliche Komponenten oder Objekte (auch die Produkte selbst) miteinander kommunizieren und damit eine agile sowie effiziente Produktion ermöglichen. Weniger Energieverbrauch, Herstellung kleinster Losgrößen oder die Optimierung von Workflows und Produktqualität sind nur einige der damit zusammenhängenden Zielsetzungen.
Technische Umsetzung und unternehmerischer Mehrwert
Bereits im Jahr 2017 hat der Konzern begonnen, die ersten eigenen Produktions- und Vertriebsstandorte im Sinne des Smart Factory-Konzepts umzubauen. Stand heute handelt es sich bei mehr als 100 der weltweit 200 Produktionsstandorte um Smart Factories. Sieben davon wurden vom Weltwirtschaftsforum als sogenannte „Leuchtturm“-Projekte, u.a. im Sinne der Nachhaltigkeit, ausgezeichnet. Da für den Status als Smart Factory keine allgemeingültigen Vorgaben oder Normen existieren, wurden bei diesem Beispiel eigene, anspruchsvolle Standards gesetzt. Die IIoT-gemäße Vernetzung und Kommunikationsfähigkeit sämtlicher Objekte bilden hier den Ausgangspunkt, denn nur so kann die notwendige, detaillierte Sichtbarkeit auf Produktionsabläufe und Energieverteilung geschaffen werden. Damit sich aus dieser engmaschigen Datentransparenz aber auch ein Mehrwert für Instandhaltung und Prozessoptimierung generieren lässt, sind intelligente Softwarelösungen gefordert. Diese sollten im Idealfall deskriptive, prädiktive und präskriptive Analysen ermöglichen. Hierzu bietet das Unternehmen ein Softwareportfolio an, das durch namhafte Partner wie Proleit oder Aveva noch erheblich erweitert wird. Unter anderem finden sich darin Lösungen für Augmented Reality-basierte Wartungsvorgänge, für Power Monitoring oder die steuerungsunabhängige Zusammenführung heterogener Maschinendaten. Hinzu kommen spezielle Tools, die etwa Asset Management oder Lean-Produktion optimieren. Um die maximale Durchgängigkeit von Daten sicherzustellen, sind sämtliche Hard- und Softwarelösungen in die IoT-Architektur Eco Struxure eingebettet.
Die Folge: In den Smart Factories lässt sich, im Vergleich zur Zeit vor dem Umbau, eine durchschnittliche Energiekosteneinsparung von circa 30 Prozent nachweisen. Gleichzeitig konnten der CO2-Fußabdruck um gut 20 % sowie die Betriebs- und Investitionskosten um bis zu 30 % reduziert werden.
Smart Factory in Lahr
In Deutschland hat Schneider Electric seinen Produktionsstandort für Motor- und Antriebslösungen im baden-württembergischen Lahr zur Smart Factory ausgebaut. Im traditionsreichen „Haus der Motoren“, vormals Berger Lahr, sind die rund 400 Mitarbeitenden dank digital optimierter Produktionsumgebung dazu in der Lage, rund 6.800 verschiede Varianten an individuellen Antriebslösungen zu produzieren. Auch auf kurzfristig veränderte Auftragslagen kann flexibel reagiert werden. Dazu sind in der Fabrik in Lahr alle Stationen der Wertschöpfungskette sowie sämtliche Anlagenteile – von Feldgeräten über Steuerungen bis in die Cloud – zu durchgängiger Datenkommunikation befähigt. Damit herrscht Transparenz über alle wichtigen KPIs, die Gesamtanlageneffektivität und den Energieverbrauch.
Für die Mitarbeitenden entsteht eine optimierte Produktionsumgebung. Im Sinne von Lean Production und One-Piece-Flow findet an U-förmig angeordneten Produktionsarbeitsplätzen ein nahtloses Zusammenspiel von automatisierten Prozessabläufen und menschlicher Interaktion statt. Unterstützt wird der Produktionsalltag durch agile Flurförderfahrzeuge, die mit Fahrer oder auch autonom, Material zu den einzelnen Stationen bringen. Kurzfristige Lieferengpässe lassen sich mithilfe eines 3D-Druckers unkompliziert überbrücken. Hinzu kommt, dass das optimierte Produktionsverfahren sowie ein detailliertes Energiemanagement einen schonenden und minimierten Verbrauch von Ressourcen und Energie ermöglichen.
Angesichts der Herausforderungen und Chancen, die Klimaschutz und Digitalisierung für die Industrie bedeuten, ist die Fabrik in Lahr damit auch zukünftig in der Lage, hochwertige Technologien flexibel und nachhaltig zu produzieren. Gleichzeitig veranschaulicht sie, zu welchen bemerkenswerten Leistungen moderne digitale Lösungen fähig sind.
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