Smart Factory

Intelligente Fabriken und kollaborative Roboter

Das Fließband ist out. Stattdessen bestimmen autonome Transporter, kollaborative Roboter und Fertigungsinseln das Bild. Doch menschliche Arbeiter sind immer noch notwendig.

Kollaborative Roboter

Kollaborative Roboter (Cobots") arbeiten mit Menschen zusammen

Die flexiblen Arme von kollaborativen Robotern, die mit dem Menschen zusammenarbeiten oder autonom Aufgaben erfüllen – auf der Hannover-Messe waren sie ein wichtiges Thema. Sie sind ein gutes Sinnbild für die intelligente Fabrik und das sogenannte Smart Manufacturing. Es geht dabei nicht nur um Automatisierung. Ziel der Smart Factory ist ein datengesteuerter Herstellungsprozess, der zum einen besser auf Kundenwünsche und Anforderungen des Marktes eingehen kann und zum anderen die Effizienz und Qualität der Produktion verbessert.

Soweit die Theorie. Doch wie sieht es mit der Praxis aus? Die ist im Moment noch selten, nur wenige Unternehmen produzieren tatsächlich in einer 100prozentigen Smart Factory. Doch vor allem in der Autoindustrie ist die Entwicklung recht weit gediehen, wie beispielsweise ein Video von Audi zeigt. Kern der intelligenten Fabrik sind sogenannte Fertigungsinseln, die zusammen mit fahrerlosen Transportsystemen die klassischen Fließbänder ersetzen. Letztere haben zwar bei Großserien mit hohem Standardisierungsgrad immer noch Effizienzvorteile, doch genau solche Serien werden seltener.

Autonome Transportsysteme und 3D-Druck

Vor allem bei den Automobilherstellern hat die Individualisierung einen hohen Grad erreicht, sodass für praktisch jedes Fahrzeug andere Bauteile notwendig sind. In der modernen Fabrik wird dies mit den Fertigungsinseln erledigt, die als eine Art Miniaturfabrik bestimmte Aufgaben erfüllen. Die autonomen Transportsysteme fahren die Autos zu den Fertigungsinseln, auf denen passend angelieferte Bauteile montiert werden. Die Hersteller nutzen dabei Baukastensysteme, bei denen ein Wagen auf einer Fertigungsinsel beispielsweise mit unterschiedlichen Dachformen ausgerüstet wird, etwa mit einem Panoramadach oder einem Schiebedach.

Rund um die flexible Fertigung gibt es weitere smarte Technologien, die inzwischen in vielen Fabriken Einzug genutzt werden. Ein Beispiel ist der 3D-Druck, bei dem bestimmte Bauteile nicht mehr gelagert werden, sondern je nach Bedarf in der gewünschten Form und Farbe vor Ort ausgedruckt werden. So nutzen einige Hersteller den Metalldruck, um an ihr Einsatzgebiet angepasste Halterungen oder Führungsschienen herzustellen. Triebwerkshersteller für Flugzeuge nutzen mit Teildruck auch, um Ersatzteile für ihre Turbinen auf Flughäfen passgenau anzufertigen und damit die Lagerkosten zu sparen.

Mobile Assistenzsysteme bringen Bauteile

Die Smart Factory der Zukunft hängt zudem von neuartigen Konzepten für die Intralogistik ab. So hat SEW Eurodrive mobile Assistenzsystemen entwickelt. Im Unterschied zu bisher eingesetzten Assistenten sind sie nicht mehr von „Stromschienen“ abhängig, sondern arbeiten autonom. Eine andere Möglichkeit des Transports sind leichtgewichtige und autonome Drohnen. Sie transportieren in Zukunft fehlende Einzelteile mit großer Geschwindigkeit.

Ein wichtiger Aspekt: Montageinseln und Transportsystemen sind grundsätzlich autonom und steuern sich in einem gewissen Maße selbst. So fordert eine Fertigungsinseln die passenden Bauteile in der benötigten Menge selbst an. Doch diese relative Autonomie bedeutet nicht, dass die Fertigung nicht zentral gesteuert wird. Im Gegenteil: Ein zentraler Computer sammelt Unmengen von Daten, wertet sie aus und kennt somit jederzeit den aktuellen Produktionsstatus.

Die menschliche Arbeitskraft ist immer noch gefragt

Doch die Smart Factory besteht nicht nur aus Computern und Robotern. Auch die menschliche Arbeitskraft ist noch gefragt. Zwar werden viele monotone und kräftezehrende Aufgaben von Robotern übernommen, doch nicht alles lässt sich vollständig automatisieren. Die Mitarbeiter müssen in der Montage wesentlich selbständiger und flexibler arbeiten als bisher. So wird die Produktion nicht mehr wochenlang vorausgeplant, sondern lediglich über wenige Stunden hinweg. Viele Arbeiter müssen regelmäßig ihren Einsatzbereich wechseln. Hier ist Flexibilität und gute Ausbildung gefordert.

Doch eines lässt sich nicht wegdiskutieren: In der Smart Factory fallen viele der bisher bekannten Aufgaben fort, wodurch sich die typischen Berufsbilder in der Industrieproduktion ändern. „Erfahrung, Kreativität und Flexibilität der Menschen bleiben in vielen Bereichen der Automobilproduktion unersetzlich“, betont Markus Schäfer, Bereichsvorstand Mercedes-Benz Cars, Produktion und Supply Chain Management. „Die Fabrik der Zukunft wird keineswegs menschenleer sein.“

Bildquelle: Deutsche Messe

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