Maschinenautomatisierung für jeden Betrieb

Wir stecken mitten in der industriellen Revolution ‒ Teil IV. In der Industrie erleben wir, dass Unternehmen mit einem wachsenden Innovationstempo mithalten müssen. Wer seine analogen Maschinenparks lediglich wartet und Stillstände der Produktion in Kauf nimmt, hat die digitale Führungsspitze der Betriebe aus den Augen verloren. Die Bedürfnisse der Kunden durch individuell adaptierte Maschinen zu befriedigen, macht aus Mitfahrern Speerspitzen des gewerblichen Teilnehmerfeldes.

Warum der qualitative Output der Maschinen maßgeblich von einer optimierten Anlagen-Systemtechnik abhängt und wie digitale Komponenten diese Prozesse positiv beeinflussen, hat ke NEXT für Sie zusammengefasst.

Die Effizienz der Produktion hängt heute unmittelbar vom Automatisierungsgrad ab. Maßgeschneiderte Lösungen für anspruchsvolle Automatisierungsaufgaben sind verfügbar. Ansatzpunkte beim Maschinenpark gibt es viele: Sie reichen vom Antrieb hin bis zur Software.

Auf die Anlagen-Systemtechnik spezialisierte Unternehmen führen immer eine Bestandsaufnahme der bestehenden Maschinentechnik durch. Alles andere wäre unseriös und einem durchdachten sowie kundenspezifischen Optimierungskonzept nicht zuträglich. Das Ziel ist eine hohe Wirtschaftlichkeit der Maßnahmen.

Es ist immer empfehlenswert, die gesamte Aufgabenpalette der digitalen Maschinen-Umrüstung in eine koordinierende sowie ausführende Hand zu legen. Wer schlüssige Konzepte für den Ist- und Soll-Zustand seiner Digitalisierungsstrategie braucht, kann im Vorfeld auf Beratungsunternehmen setzen, zum Beispiel ROI-Efeso, Bosch Industry Consulting oder Elunic.

Idealerweise sollten Produktionen so wachsen, dass sich dabei Synergien ergeben. Eine breitere Produktpalette, zusätzliche Prozesse und neue Maschinen sind die klassischen Herausforderungen bei der Expansion.

Für Industrieunternehmen ist die Digitalisierung ihrer Maschinen ein Baustein, um ihre Produktion zukunftssicher zu machen. Dieses Ziel zu erreichen, gelingt mit Maschinenautomatisierung und einer fokussierten Digitalisierungsstrategie. Das Know-how zu Automatisierungsprozessen liefern betriebsinterne oder externe Experten.

Wer seine Maschinen automatisieren will, braucht Umsetzungskompetenz für die Informationsverarbeitung, eine Übersicht der Anwendungssysteme sowie Software-gesteuerte Prozessketten. Im Vorfeld der Maschinenautomatisierung benötigt jeder Betrieb eine digitale Roadmap.

Mit entsprechender Sensorik ausgestattet, liefern Maschinen, Prozesse und Systemlandschaften eine Menge Daten. Experten helfen dem Produktioner, den Weg aus dem Datendschungel zu finden, um daraus die richtigen Entscheidungen abzuleiten. Diese drei Schritte helfen dabei:

1. Datenübersicht durch ein einfaches Condition-Monitoring gewährleisten: Jede Maschine, die automatisiert läuft, erzeugt eine große Menge an Daten. Wer dabei die Übersicht behalten will, benötigt eine IT-Infrastruktur mit entsprechender Rechen- und Speicherleistung oder eine Cloud-Anbindung. Die Lösung mit Cloud hat zusätzlich den Vorteil, dass Daten für alle global abrufbar sind. Fast alle Cloud-Lösungen bieten heute All-in-One-Plattformen, bei denen sich aus dem Condition Monitoring ein Mehrwert für den Reportingprozess ergibt.
2. Daten firmenintern auswerten: Die Datenanalyse übernehmen Expertinnen und Experten mit entsprechender Qualifikation.
3. Punkt-gesteuerte Optimierungen generieren: Das Ziel der Daten-Analyse sind kleine, zielgenaue Verbesserungen der Maschinen- und Produktionsprozesse. Die Folgen sollten sein: Der Output steigt, der Wartungsaufwand sinkt. Bei einer automatisierten Landschaft sind All-in-One-Optimierungen nicht zielführend, weil dann die Schnittstellen wieder angepasst werden müssen und vielleicht Insellösungen entstehen, die gar nicht gebraucht werden.

Anbieter wie Baumüller, Rittal, B&R, Beckhoff oder SEW-Eurodrive unterstützen Industrieunternehmen dabei, die Antriebstechnik der Maschinen profitabel zu automatisieren.

Bei all diesen Schritten sollten die eigenen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter nicht in Vergessenheit geraten: Nur durch eine stimmige Maschinenautomatisierung, die verständlich, zeitlich effektiv sowie kompetenzorientiert die Mitarbeiter im Betrieb mitnimmt, kann am Ende die Produktqualität verbessert werden.

Unternehmen, die ihre Maschinen automatisieren, profitieren von höherer Effizienz. Ein wichtiger Hebel dabei sind zum Beispiel Cloud-Lösungen – direkt aus der Steuerung heraus. Die Funktionalitäten können als Cloud-Services in die Programmierung der Maschine integriert werden. Damit schaffen Unternehmen die Infrastruktur, ihre Maschinen mit modernster Technologie wie KI und dessen Deep Learning upzudaten.

Anwenderorientiert bedeutet dies, dass ein Predictive Maintenance (vorausschauende Wartung) realisiert werden kann, was wiederum die Effizienz der Maschine deutlich steigert, indem Wartungsintervalle reduziert werden. Zudem sind virtuelle Steuerungsmodule in der Cloud für Simulations- und Analysezwecke nützlich - eine verbesserte Bilderverarbeitung oder Spracherkennung an der Maschine sind weitere Features, die durch eine Cloud-Anbindung möglich sind.

Die Effizienz der Maschinen hängt heute in hohem Maße vom Automatisierungsgrad ab. Die folgenden Ziele kann eine Maschinenautomatisierung haben:

• Maschinenausfälle vermeiden
• Maschinenkommunikation optimieren
• Energieverbrauch senken
• Leckagen oder andere Schwachstellen lokalisieren
• Materialkosten senken
• Maschinen-Performance steigern

Für Automatisierungslösungen gibt es einen großen Markt. Es empfiehlt sich, die Optimierungslösungen auf individuelle Produktionslinien abzustimmen. Wer Expertise einholt, sollte deshalb darauf achten, dass die Beratung, Planung und das Engineering nicht nach festen Schemata angeboten werden, sondern sich in der Planungs- und Umsetzungsphase nach den jeweiligen Systemanforderungen richten.

Die Arbeiten führen dann zum Erfolg, wenn die externen Maschinenbauer, Softwareingenieure und Datenanalysten in enger Abstimmung mit den Teams der Unternehmen zusammenarbeiten. Autarke Operationen der Experten erfordern viel Vertrauen und sollten nur dann in Erwägung gezogen werden, wenn Industrieunternehmen bereits gute Erfahrung mit ihrem Dienstleister gemacht haben. Wer sein Dienstleistungsportfolio mit Entwicklungen wie Industrie 4.0 und dem IIoT verknüpft, bringt die marktorientierte Expertise mit.

Ein wichtiger Schritt bei der Automatisierung ist die Vernetzung der Maschinen. Sie ermöglicht die Kompatibilität der Fertigungsprozesse. Um Insellösungen zu eliminieren, sollten zudem die Fertigungsmaschinen mit Transportsystemen zusammengeführt werden. Sensoren werten die Prozesse aus, während die Steuerung der Aktoren auf Energieeffizienz hin optimiert wird. Hierbei braucht es schnelle und einheitlich kommunizierende Informationstechnologien.

Um in der Produktion Synergien zu realisieren, werden Anlagen mit den Planungsbereichen vernetzt. Remote-Instandhaltung ist aufgrund volatiler Wettbewerbsbedingungen und globaler Logistikketten eine effektive Methode, um Wartungen schnell und unkompliziert durchzuführen. Zentraler Bestandteil moderner Maintenance sind die Einflüsse der Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik.

Nur wer die besten Rahmenbedingungen für sein Engineering schafft, kann seine Fertigungslinien optimal automatisieren. Egal ob Unternehmen mit Serienmaschinen, besondere Fertigungsmaschinen, Sonderserienmaschinen oder Anlagen in die Produktion gehen ‒ jede Maschine beeinflusst das Skelett der Automatisierungsumgebung. Transparente Prozessstrukturen schaffen analysierbare Insights, die das optimale Setting einer Maschinenautomatisierung definieren.

Aus diesen Erkenntnissen erstellen Automatisierungs-Profis eine Roadmap, um entsprechende Komplett- oder Teillösungen für die erfolgreiche Umsetzung der jeweiligen Automatisierungslösung zu konfigurieren. do