Aus dem Potenzial vorhandener Daten im Kontext von Industrie-4.0-Lösungen hat auch ein Industriekunde der Bosch Software Innovations geschöpft. Bei der Auswahl eines geeigneten Projekts entschied man sich für einen Fall, bei dem die tatsächliche Ausbringung einer Linie deutlich von der geplanten abwich. Dabei handelt es sich um ein Erodierverfahren, bei dem pro Linie vier Spannstellen parallel fertigen. Hier wurde beobachtet, dass die Zykluszeit einer Linie deutlich abweichen kann, da die Maschine sich so lange Zeit nimmt, bis der Fertigungsvorgang erfolgreich durchgeführt wurde.

Darüber hinaus werden auf der Linie verschiedene Typen gefertigt, die unterschiedliche Zykluszeiten haben können. Durch die Justierung von Prozessparametern wie der Spannung an den Spannstellen lässt sich die Ausbringung optimieren und im geforderten Soll halten. Die grundlegende Idee war es, Abweichungen der durchschnittlichen Zykluszeit zu überwachen, da diese Rückschlüsse auf die Qualität des Fertigungsprozesses zulassen. Für jeden Teiletyp ist die maximale Zykluszeit in der Typdatenbank hinterlegt. Die minimale Zykluszeit ist über alle Teile hinweg gleich.

Die Software wurde so realisiert, dass die durchschnittliche Zykluszeit einer Linie kontinuierlich evaluiert und mit der oberen und unteren Grenze abgeglichen wird. Gibt es eine Abweichung einer vordefinierten Prozentzahl, hier etwa zehn Prozent, so generiert das System eine Benachrichtigung für den Fertigungsexperten.

Daten anschaulich visualisiert

Bosch Daten visualisieren, Bild: Bosch Software Innovations
Die gewonnen Daten werden für den Fertigungsexperten visualisiert, damit dieser zu jedem Zeitpunkt einen Überblick über den aktuellen Status behält. Bild: Bosch Software Innovations

Darüber hinaus werden die Daten anschaulich in einer dafür entwickelten Benutzeroberfläche visualisiert, sodass der Fertigungsexperte zu jedem Zeitpunkt eine Übersicht des aktuellen Status‘ und der Qualität der Fertigungsprozesse hat. Wichtig ist auch, dass dadurch frühzeitig Tendenzen erkannt werden können. So kann der Fertigungsexperte eingreifen, bevor die Zykluszeit Grenzwerte verletzt.

In der täglichen Arbeit loggt sich der Fertigungsexperte morgens mit seinem mobilen Endgerät in das System ein und sieht eine Liste von Benachrichtigungen, die vom System generiert wurden. Anhand der Liste ist genau bekannt, in welchen Linien Prozessparameter angepasst werden müssen. Zu diesem Zweck hat der Experte eine Prozessvorgabe mit 15 Schritten, die er manuell für die entsprechenden Linien ausführen kann, um somit den Prozess optimal einzustellen.

Kleine Ursache – große Wirkung

Die implementierte Lösung ist nicht revolutionär, hat jedoch großen Nutzen und passt in die Industrie-4.0-Strategie des Kunden. Durch die Software und die damit mögliche Arbeitsweise des Fertigungsexperten liegt die Ausbringung der Linien wieder im Soll-Bereich. In diesem spezifischen Fall können somit pro Tag 250 Teile mehr als ohne die Software-Lösung produziert werden.

Bei einem Preis von sechs Euro pro gefertigtem Stück bedeutet das über ein Jahr gerechnet eine Mehrproduktion von 375.000 Euro. Betrachtet man die Kosten für die Software-Implementierung und Betriebskosten, so ist der Return on Invest bereits innerhalb des ersten Jahres positiv.

Doch verdient diese Lösung den Titel „Industrie-4.0-Lösung“? Ja, denn dies ist eine sinnvolle Herangehensweise, um in das Thema einzusteigen. Durch das Projekt entsteht eine Basis, die sowohl Maschinen als auch den Fertigungsexperten integriert. Ein wichtiger Aspekt ist auch, dass sich bereits diese erste Investition für das Werk lohnt. Denn die Software konnte eindeutig identifizieren, wo die Probleme lagen und welchen Nutzen eine spezifische Lösung hat.

Darauf aufbauend kann die weitere Entwicklung nun evolutionär erfolgen. Eine Möglichkeit wäre, die 15 manuellen Schritte zur Anpassung der Prozessparameter automatisch durchführen zu lassen, sobald die Software Abweichungen im Prozess erkennt. Darüber hinaus können mithilfe von Data Analytics weitere Informationen aus den Daten der Linien gewonnen und in neue Funktionalitäten und Services implementiert werden.

Industrie 4.0 bei Bosch (Quelle:Bosch Software Innovations)

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