Erfolgreich verbiegen. Wie flexibel ist die industrielle Fertigung?

Flexible Fertigung: Alles ist möglich oder Wunschdenken?

Digitalisierung verspricht schon seit einiger Zeit größere Flexibilität, um unter anderem individueller werdenden Kundenwünschen gerecht zu werden. Eine Fertigung muss dazu einfach und effizient auf neue Varianten eingestellt werden können. Besteht also bereits die Möglichkeit für Unternehmen ihre Fertigung schnell umzustellen und statt Autoteilen Beatmungsgeräte zu produzieren?

Wir haben mit drei Experten darüber und über die Rolle der Digitalisierung gesprochen.

Armin_Wallnöfer, ABB

Der Maschinenbau- und Software-Ingenieur Armin Wallnöfer ist „Digital Leader Motion“ bei der ABB Automation Products GmbH und verantwortet damit Portfolio, Projekte und Geschäftsentwicklung im Bereich der Digitalisierung für die ABB Antriebstechnik in Deutschland.

ABB ist ein global führendes Technologieunternehmen in den Bereichen Elektrifizierungsprodukte, Robotik, elektrische Antriebstechnik und industrielle Automation.

SteffenHoffmann_HPM

Steffen Hoffmann ist in der Entwicklung und Konzeptionierung von Anlagen, Geräten und Services bei HPM Technologie tagtäglich mit der Digitalisierung im Anlagen- und Maschinenbau konfrontiert. Durch seine eigene, langjährige Arbeit in einem mittelständischen Unternehmen und seine Forschungsarbeit zum Thema „Digitalisierung bei Kleinen und Mittelständischen Unternehmen“ hat er tiefe Einblicke in den Status der Digitalisierung im Mittelstand und im Maschinenbau.

HPM Technologie ist Experte für Minimalmengenschmierungslösungen.

AndreHoettgen_neogramm

In zahlreichen Projekten arbeitet André Hoettgen mit Unternehmen der industriellen Fertigung, Maschinen- und Anlagenbau und IT-Dienstleistern daran Digitalisierung voranzutreiben und Lösungen für Vernetzung, Informationsübertragung und neue Produktionskonzepte zu entwickeln. Als Experte für Automatisierung und Digitalisierung erkennt er Grenzen etablierter Lösungen und Chancen innovativer Ansätze.

neogramm ist Systemintegrator für die industrielle Digitalisierung.

„Automobilhersteller sind für schnelle Änderungen prädestiniert.“

Große Automobilhersteller sind es gewohnt, regelmäßig neue Modelle auf den Markt zu bringen und unterschiedliche Produkte bzw. Produktvarianten herzustellen. Es könnte somit doch auch einfach sein, auf ein Beatmungsgerät umzustellen. „Automobilhersteller sind für schnelle Änderungen prädestiniert“, so André Hoettgen (neogramm). Sie nutzen heute schon Technologien, wie CNC-Bearbeitung oder additive Verfahren (z.B. 3D-Druck), die sich schnell an neue Anforderungen anpassen lassen. Dadurch können individuelle Kundenwünsche befriedigt werden und die Integration neuer Produkttypen wird vereinfacht. Ist also die innovations- und forschungsstarke Automobilbranche eine gute Adresse für „spontane“ Änderungen?

Armin Wallnöfer (ABB) stimmt zunächst zu. „Technisch ist bestimmt einiges möglich.“ Bei näherer Betrachtung zeigen sich aber Grenzen. So räumt Armin Wallnöfer auch ein: „Automobilhersteller sind eher dafür bekannt, die Prozesse so zu optimieren, dass wenig Spielraum bleibt. Stark angepasste Automatisierung kann auch den Status Quo fixieren und schnelle Änderungen erschweren.“

„Maschinen werden meist speziell für ein Bauteil gebaut, eine Umstellung wird da schwierig.“

Behindert also der hohe Automatisierungsgrad eine schnelle Umstellung? Wenn Fertigungsprozesse wenig Raum für Anpassung bieten, wenn Maschinen fixe Aufgaben ausführen und fest in der Produktionshalle verankert sind, dann werden Reaktionen auf neue Produkte und Anforderungen tatsächlich träge. „Maschinen werden meist speziell für ein Bauteil gebaut, eine Umstellung wird da schwierig. Wir sehen zwar einen Trend hin zu flexibleren Maschinenkonzepten, traditionelle Architekturen sind aber einfach noch nicht flexibel ausgelegt,“ kommentiert Steffen Hoffmann (HPM).

Das Handelsblatt berichtete Anfang April davon, was Automobilbauer zurzeit planen und leisten. Seat meldete bereits Beatmungsgeräte zu produzieren und auf die nötige medizinische Zulassung zu warten.

Medien wie Spiegel und der VDI beleuchteten Grenzen. Automobilhersteller können Einzelteile fertigen und so die Produktion von Beatmungsgeräten unterstützen.

Flexibilität scheint im Moment also nur mit hohem Aufwand oder im kleinen Rahmen in den Forschungszentren und Entwicklungsbereichen möglich. „Es gibt die starken Forschungs- und Entwicklungsbereiche [der Automobilhersteller], die eher die für den Prototypenbau notwendigen hochflexiblen Zerspanungsmaschinen oder 3D Drucker haben, mit denen so etwas möglich wäre,“ sagt Armin Wallnöfer. Statt einer auf Beatmungsgeräte umgestellte Serienfertigung, legt das eher eine verhältnismäßig langsame Herstellung kleiner Stückzahlen nahe. Das Bild der schnellen Fertigung von Beatmungsgeräten auf bestehenden Produktionslinien wirkt weniger realistisch.

Daneben wirft Armin Wallnöfer auch Fragen auf, die in den Diskussionen um die Ausgestaltung von Industrie 4.0 immer wieder aufkommen: Sind die Konstruktionspläne (z. B. für Beatmungsgeräte) zugänglich? Wenn ja, wer hat das Recht am geistigen Eigentum, und wie wird die Nutzung und Weitergabe desselben geregelt? Wie verteilen sich Gewinn und Informationsaustausch entlang der Wertschöpfungskette?

Transparenz, Vertrauen und Vernetzung zwischen den Akteuren (Zulieferer, Lohnfertiger, Forschungsinstitute etc.) werden sehr wichtig. Tatsächlich können Industrie 4.0-Szenarien, wie flexible Produktionsketten und schnelle Antworten auf veränderte Nachfrage, ohne diesen Unterbau kaum erfolgreich sein. Doch die Rahmenbedingungen sind heute noch nicht im umfangreichen Maße gegeben.

Grundlegende Technologien sind demnach vorhanden. Das Fertigungsumfeld und die Organisation von Information und Vernetzung scheinen jedoch noch nicht bei zukunftsweisender Flexibilität angekommen zu sein.

„Wir müssen uns flexibler aufstellen.“

Dabei ist Flexibilität gerade in Krisenzeiten gefragt. HPM, Anbieter von Minimalmengenschmierungslösungen, hat früh die sogenannten Alltagsmasken in sein Sortiment aufgenommen, später auch Sprühgeräte zur Flächendesinfektion. Geschäftsführer Steffen Hoffmann berichtet von durchweg positiven Rückmeldungen. „Wir zeigen Flexibilität, beweisen damit Zukunftsfähigkeit und dass wir schnell auf Veränderungen reagieren können. Das schafft Sicherheit und Vertrauen in unsere Lösungsfindung.“

Wirtschaftliche Bereicherung bringe die Umstellung jedoch nicht mit sich. Der Aufwand sei immer noch größer als der erzielte Umsatz. Dennoch steht Steffen Hoffmann hinter dieser Antwort auf die Krise und hinter dem Grundsatz, dass Flexibilität ein zentraler Faktor für Erfolg ist. „Wir haben gesehen, dass eine Krise einen enormen Schub zu Digitalisierung und der Veränderung von Prozessen gibt. Wir müssen uns flexibler aufstellen.“

„Auch in der industriellen Fertigung ist es essenziell, aktuelle Trends zu beobachten ...“

Dem kann André Hoettgen nur zustimmen. „Die aktuelle Situation zeigt, dass sich unser Umfeld mit einem rasanten Tempo entwickelt und nahezu alles jederzeit passieren kann – Hallo VUKA-Welt. [Anm.: VUKA = volatility (Volatilität), uncertainty (Unsicherheit), complexity (Komplexität) und ambiguity (Mehrdeutigkeit)]. Auch in der industriellen Fertigung ist es essenziell, aktuelle Trends zu beobachten und frühzeitig neue Produktionsstrategien zu entwickeln. Zukünftig hat man vermutlich nicht mehr die Zeit, jahrelang eine Produktion zu planen, um dann 20 Jahre lang das gleiche Produkt zu produzieren.“

Der Erfolg der Automatisierung der letzten Jahre lag in genau der Möglichkeit über einen langen Zeitraum sehr ähnliche Produkte in großen Zahlen herzustellen. Doch die Zeiten ändern sich und schon vor der Krise wurde Flexibilität immer wichtiger. Konsumenten wollen individuelle Produkte, Produktlebenszyklen und Entwicklungszeiten haben sich stark verkürzt, darauf mussten (und müssen) Unternehmen reagieren.

In Zukunft muss weiter die Frage beantwortet werden, wie die Abhängigkeit von Produkt und Produktionslinie abgebaut und gleichzeitig effizient produziert werden kann. Flexible Architekturen, die Automatisierung und Flexibilität zusammen denken, werden bereits heute entwickelt. In Retrofit-Projekten werden bestehende Produktionen für die Zukunft fit gemacht. Der Trend ist klar und Flexibilität innerhalb einer automatisierten Fertigung ist bereits möglich.

Die Digitalisierung bietet dabei wertvolle Lösungen. Durch sie können die Effizienz von Systemen gesteigert, hohe initiale Investitionskosten abgefangen und die Komplexität flexibler Systeme reduziert werden.

„Mit Blick auf die Zukunft werden gerade Türen aufgestoßen.“

Mehr Effizienz durch Digitalisierung ist Armin Wallnöfers Kompetenzbereich. Als Digital Leader Motion Deutschland bei ABB weiß er genau, wieviel Energie eingespart werden kann, wenn digitale Lösungen als Grundlage zur Optimierung des gesamten elektrischen Antriebsstrangs dienen. Er sieht in den Entwicklungen der andauernden Krise eine wertvolle Öffnung für Digitalisierung. „Mit Blick auf die Zukunft werden gerade Türen aufgestoßen. Neue Technologien werden weniger in Frage gestellt. Es werden vermehrt die Potentiale statt der Gefahren von Internet- und Cloud-Technologien gesehen.“

Hier könnte also unsere Chance liegen, einen beherzten Schritt Richtung Zukunft zu machen. Nach dem Wiederanziehen der Wirtschaft könnte frischer Wind Digitalisierungsprojekte antreiben. André Hoettgen hofft auf diese Entwicklung. „Nach der Krise wäre es wünschenswert, wenn Innovationen gefördert werden. Umweltschutz und Digitalisierung stehen dabei im Fokus und sollten priorisiert werden.“

„Wenn wir aus der Krise heraus sind, sind wir dann zu beschäftigt, um die Digitalisierung voranzutreiben?“

Erwartet uns ein Digitalisierungsschub? Möglich ist es. Steffen Hoffman spricht aber auch die Sorge aus, zurzeit errungene Einsichten könnten schnell wieder aus den Augen verloren werden. „Wenn wir aus der Krise heraus sind, sind wir dann zu beschäftigt, um die Digitalisierung voranzutreiben?“

Es bleibt abzuwarten, was nach der Krise sein wird. Wir haben aber in den letzten Wochen ein Gefühl dafür bekommen, was möglich ist und es liegt an den Wirtschaftsakteuren, der Politik und an uns den Rahmen zu schaffen, in dem wir sicherer und flexibler reagieren können.

Wo Deutschland zurzeit in der Digitalisierung steht, hat aktuell der Cisco Digital Readiness Index beleuchtet. Demnach ist Deutschland weniger schnell als andere Nationen, aber dennoch nicht auf dem absteigenden Ast. Industry of Things diskutiert die Ergebnisse und hat mit Uwe Peter, Deutschlandchef von Cisco, über die Situation gesprochen.

Sie haben Fragen, Anmerkungen und wünschen Sich ein Gespräch zu diesem Thema?

Bildquelle | ©lznogood – Adobe Stock

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