Die Umsetzung der vierten industriellen Revolution ist heute die

Industrie 4.0 im Werkzeug- und Formenbau
Die Umsetzung der vierten industriellen
Revolution ist heute die Voraussetzung,
wettbewerbsfähig zu bleiben.
CERTA Pressemitteilung
September 2015
Potentiale erkennen
und nutzen
INDUSTRIELLE REVOLUTION
Deutschland ist als „Fabrikausrüster der Welt“ einer der konkurrenzfähigsten Industriestandorte weltweit. Um die Zukunft des Fertigungsstandortes und damit Wettbewerbsfähigkeit, Wohlstand und Beschäftigung zu sichern, steht der Werkzeug- und Formenbau vor einem
entscheidenden Umbruch. Nach Mechanisierung, Elektrifizierung und Informatisierung läutet nun das „Internet der Dinge und Dienste“ das
Zeitalter „Industrie 4.0“ ein. In der vierten industriellen Revolution werden sich nun Maschinen, Förder- und Lagersysteme, Roboter und
Betriebsmittel miteinander vernetzen. Diese tauschen Informationen in Echtzeit aus, organisieren und steuern sich situativ, dezentral und
selbständig. Menschen, Maschinen und System sind nun permanent miteinander verbunden und kommunizieren in Echtzeit. Damit ändern
sich Abläufe und Arbeitsweisen in der Fertigung und im gesamten Unternehmen fundamental.
FLEXIBEL UND ECHTZEIT
Produkte sind zu jeder Zeit eindeutig identifizier- und lokalisierbar. Diese besitzen eine komplette Historie, den aktuellen Zustand und die
Abläufe zum Zielzustand. Die komplette Wertschöpfungskette im Unternehmen, aber auch an den Schnittstellen zu Kunden, Partnern und
Lieferanten ist miteinander verzahnt. Eine mobile Kommunikation, intelligente Objekte und Sensorik ermöglichen es, dass auf Ereignisse
zukünftig ad-hoc, dezentral und in Echtzeit entschieden wird. Somit werden Abläufe im Unternehmen transparent und zeichnen sich durch
eine hohe Flexibilität aus. Das ist eine Voraussetzung, um individuelle Kundenwünsche wirtschaftlich und wettbewerbsfähig zu produzieren.
INTELLIGENTE PRODUKTE
Im nachfolgenden Szenario wird anhand der Elektrodenfertigung kurz angerissen, wie intelligente Produkte im Zeitalter von Industrie 4.0
Fertigungsprozesse steuern. Die HSC Fräsmaschine ist gerade mit dem Fräsen der Graphitelektrode fertig. Die Elektrode meldet die Fertigstellung an das zentrale Fertigungsleitsystem von und beauftragt den Roboter, die Elektrode von der Werkzeugmaschine abzuholen
und zum nächsten Prozessschritt, dem Messen der Versatzdaten an der Messmaschine, zu bringen. Nach dem der Roboter die Elektrode
im Spannfutter positioniert hat, fordert die Elektrode das Messprogramm vom Fertigungsleitsystem an, damit der Messvorgang begonnen werden kann. Nach dem durchgeführten Messvorgang vergleicht die Elektrode nun die Ist-Messdaten mit den Soll-Werten und stellt
fest, dass sich die Daten außerhalb der Toleranz befinden. Die Elektrode entscheidet in diesem Fall, dass sie neu gefertigt werden muss.
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Mit der PPS-Anwendung stimmt sich die Elektrode über einen möglichen nächsten Fertigungstermin ab. Da die Neufertigung der Elektrode
eine Terminverschiebung des kompletten Auftrages zur Folge hat, wird das CRM-System beauftragt, den Kunden entsprechend zu informieren. Des Weiteren findet eine Prüfung statt, ob sich im Lager noch ausreichend Graphitrohlinge in den notwendigen Abmaßen befinden. Der
beauftragte Roboter bringt die Elektrode zum Montageplatz und montiert den Rohling in den Elektrodenhalter. Da aktuell keine Werkzeugmaschine verfügbar ist, bringt der Roboter die Elektrode zunächst ins Magazin. Zum definierten Termin holt der Roboter die Elektrode aus
dem Magazin und transportiert diese zur Werkzeugmaschine. Die Werkzeugmaschine erhält erneut das NC-Programm automatisch vom
Fertigungsleitsystem zur Verfügung gestellt. Nach der erfolgreichen Fertigung, dem Transport zur Messmaschine und dem anschließenden
Messen sind nun alle IST-Daten innerhalb der seitens der Konstruktion festgelegten Toleranzen. Die Elektrode speichert die Messdaten
in der eigenen Fertigungshistorie ab, wird vom Roboter erneut zum Magazin transportiert und wartet dort nun auf die Durchführung des
nächsten Arbeitsschrittes, dem Erodieren.
DIGITALE WERTSCHÖPFUNG
Das gerade beschriebene Szenario wirkt unter Umständen futuristisch. Aber es soll den Weg aufzeigen, in welche Richtung Industrie 4.0 gehen kann, wo Arbeitsschritte nicht mehr zentral vom Menschen, sondern dezentral von intelligenten Produkten gesteuert werden. Teilweise
sind solche Szenarien heute bereits Realität. Industrie 4.0 ist aber kein Thema, das man per Knopfdruck einschalten kann. Vielmehr ist es
eine Aneinanderreihung vieler kleiner, evolutionärer Schritte. Verglichen mit dem heutigen aktuellen Stand werden die Ergebnisse, die wir
in zehn bis zwanzig Jahren sehen werden, aber revolutionär sein. Viele Werkzeug- und Formenbauer haben heute bereits in ein zentrales
Fertigungsleitsystem und in Roboter zur Automatisierung investiert. Andere Unternehmen haben diesen Schritt noch nicht vollzogen und
müssen hier nachziehen. Es muss aber auch ein Bewusstsein dafür geschaffen werden, dass Industrie 4.0 sich nicht nur auf die Fertigung
bezieht. Die digitale Transformation betrifft Prozesse und IT-Systeme im gesamten Unternehmen. Von daher ist es eine strategische Aufgabe der Geschäftsführung, aus der richtigen Zukunftsstrategie die entsprechenden Maßnahmen abzuleiten.
NEUE TECHNOLOGIEN
Ein Problem, warum das CIM-Konzept vor etwa 20 Jahren nicht erfolgreich war, lag u.a. in der fehlenden Technologie. Diese steht nun bereit.
Eine leistungsstarke Netzwerktechnologie, ein breitbandiger Internetzugang über Kabel oder kabellos sind heute Standard. Darüber hinaus
sind mobile Endgeräte wie Smartphones und Tablets in der Gesellschaft angekommen und Maschinen twittern Ihre Zustandsdaten kontinuierlich in die Cloud, die als Technologie nun akzeptiert wird. Mit BigData stehen neue Werkzeuge zur Verfügung die es erlauben, Unternehmen intelligent und in Echtzeit zu steuern. Die Chancen und Potentiale, die sich durch BigData ergeben, kann man teilweise nur erahnen.
Mit der additiven Fertigung dringt eine neue Technologie in den Werkzeug- und Formenbau vor, dass die konventionelle Fertigung ergänzt,
aber auch nachhaltig verändert. Prototypen können nun schnelle erstellt und Kleinserien wirtschaftlich produziert werden.
DIGITALER WANDEL
Industrie 4.0 bietet dem Werkzeug- und Formenbau große Chancen, komplett neue Geschäftsfelder zu entdecken, auf- und auszubauen.
Dafür ist es aber notwendig, die Denkweise komplett zu ändern, nicht an den Erfolgen der Vergangenheit zu klammern und das aktuelle
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Geschäftsmodell komplett in Frage zu stellen. In diesem Zusammenhang müssen viele Fragen gestellt und zugelassen werden – ist mein
heutiges Geschäftsmodell zukunftsfähig? Wer sind meine neuen Kunden? Über welche digitalen Kanäle vertreibe ich meine Produkte? Wie
sieht meine Wertschöpfungstiefe aus? Wer könnte ein möglicher Partner sein?
ARBEITSWELT 4.0
Zu jeder Zeit gab es Bedenken, dass Mitarbeiter nicht mehr benötigt werden, was sich aber als Trugschluss herausgestellt hat. Der alte
CIM-Gedanke der menschenleeren Fabrik war nicht der richtige Weg. Der Mensch wird eine immer wichtigere Rolle in der Produktion
einnehmen und die Rolle des Dirigenten der Wertschöpfung spielen. Sicher ist, dass die Mitarbeiter von teilweise monotonen, körperlich
anstrengenden Routinetätigkeiten befreit und für kreative und wertschöpfende Tätigkeiten eingesetzt werden, damit diese Ihre vollen Denkund assoziativen Fähigkeiten dem Unternehmen zur Verfügung stellen können. Eine neue Generation kollaborativer Roboter von Unternehmen wie ABB, KUKA oder auch Universal Robots dringt schrittweise in die Produktion vor und etabliert sich als neuer Kollege und helfende
Hand. Sicher ist aber auch, dass das neue Arbeiten ein neues Denken erfordert – sowohl bei Fach- wie auch Führungskräften. Selten ist
es eine Frage der Technik als vielmehr eine der Kultur. Industrie 4.0 bedeutet nicht, ein wenig Prozesse und IT-Systeme zu optimieren –
Industrie 4.0 bedeutet vielmehr einen tiefgreifenden Wandel. Dieser Wandel muss vom gesamten Unternehmen verstanden, gelebt und
umgesetzt werden. Die Umsetzung der vierten industriellen Revolution ist die Voraussetzung, weiterhin wettbewerbsfähig zu bleiben. Daher
ist es nicht die Frage ob ein Unternehmen diesen neuen Weg beschreitet, sondern wann und wie.
»CERTA Systems GmbH ist ein mittelständisches Software- und Prozessberatungsunternehmen und eine 100% Tochter der EROWA Gruppe. Mit den
Lösungen und Services unterstützt CERTA die Kunden aus dem Bereich des Werkzeug- und Formenbau, Werkzeugmaschinen, Roboter und Softwareanwendungen zu integrieren und Prozesse zu automatisieren.« CERTA Systems.
Schaubild Industrie 4.0
Pressemitteilung von:
Pressekontakt:
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Andreas Schulz
Fon: +49 (0) 911 / 93 55 38-0 | Fax: +49 (0) 911 / 93 55 38-28
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