Warum lohnt sich die Automatisierung im Zuschnittbetrieb?

Sie sehen einen Faserlaser bei der Bearbeitung eines Rohres
Rohrschneiden mit dem Faserlaser

Im Zuschnittbereich existiert ein zum Teil erhebliches Einsparungpotenzial. Durch gezielte Massnahmen haben verschiedene Unternehmen Fertigungseinsparungen von bis zu 25% realisiert. Wir stellen Ihnen hier einige Möglichkeiten und Gedanken zum Thema Automatisierung im Schneidbetrieb vor.

Übrigens, das Thema "Automatisierung und Rationalisierung" gibt es nicht erst seit dem Stichwort "Industrie 4.0". Schon in den frühen 1980er Jahren haben sich Automatisierer wie Siemens mit dem CIM-Gedanken (Computer Integrated Manufacturing) befasst. Automatisierung ist so alt, wie die Industrie. Schon immer lag es im Wesen des Menschen, Prozesse und Handgriffe zu rationalisieren und sich selbst zu optimieren. Der dahinter stehende Sinn liegt in der Gewinn-, Zeit- und Ressourcen-Optimierung.

Als Vorreiter in dieser Technik gelten seit den 1970er Jahren Siemens, Bosch, ABB und andere Elektronik- und Automationskonzerne. In der Stahlerzeugung hat die prozessgeführte Automatisierung schon früh begonnen und es verwundert daher nicht, wenn Stahlhersteller bereits über ein hohes Digitalisierungspotential verfügen.

Doch soweit ist man im klassischen Anlagen- und Maschinenbau, bei Lohnschneidbetrieben, im Stahl- und Metallbau, Apparate- und Anlagenbau noch nicht.

In dem folgenden Bericht befassen wir uns mit einigen Grundlagen und gehen auf die Fragen vieler Anwender ein.

 

 

Lieber "Industrie 3.0" in der Hand als "Industrie 4.0" auf dem Dach!

Dieses umgewandelte Sprichwort ist jedem geläufig, es zeigt jedoch plakativ die Diskrepanz und die Fragen auf, die sich für viele Unternehmen hinter dem Stichwort "Digitalisierung" verbergen.

Was ist mit der Aussage "lieber Industrie 3.0 statt Industrie 4.0" gemeint?

Def.: Industrie 4.0 ist ein Begriff, der von der Forschungsunion der Bundesregierung ins Leben gerufen wurde und der sich auf ein konkretes Forschungsprojekt der Hightech-Strategie gründet. In diesem Projekt geht es darum mit Hilfe moderner Informations- und Kommunikationstechnik die industrielle Produktion so zu verzahnen, dass eine weitestgehende selbstlernende und sich selbst organisierende Produktion möglich wird, die Produktionsmittel, Maschinen, Anlagen, Logistik, Menschen und Produkte so miteinander kommunizieren und agieren lässt, dass alle Produktionsschritte der Wertschöpfungskette eines Produktes, von seiner Entwicklung, über seinem Einsatz, seiner Benutzung bis zum ordnungsgemäßen Recycling vernetzt und gesteuert werden können.

Aus Sicht der ökologischen Gesichtspunkte sicher kein schlechter Gedanke. Denn mit Hilfe eines derart vernetzten Systems könnte man unnötige Produktionen vermeiden, somit Ressourcen einsparen, Lagerkapazitäten abbauen, redundante logistische Transportfahrten reduzieren und damit Umwelt entlasten. 

Damit aber auch der ökonomische Gedanke nicht zu kurz kommt, sind nun die Unternehmen gefragt, sich neue Geschäftsmodelle auf dieser Basis zu überlegen und umzusetzen. Hierzu schüttet der Bund hohe Summen an Fördermitteln aus und unterstützt durch die Schaffung einer besseren Highspeed-Netzstruktur den damit zusammenhängen erhöhten Datenfluss. 

Dieser Aufforderung nachzukommen ist den Industrieausrüstern nicht schwer gefallen. Getrieben von der Entwicklungspower großer Konzerne mit hohem Serienfertigungsanteilen, die beispielsweise Sensoren, Aktuatoren, Antriebe, elektronische Geräte, Steuerungen etc. produzieren, wurden schnell Erfolge in der Umsetzung des Industrie 4.0-Gedankens erzielt und ermutigten andere, diesen Gedanken aufzugreifen. 

Passende Geschäftsmodelle wurden entwickelt, beispielsweise die "prädiktive Wartung" oder die App, die eine bequeme Auslastungssteuerung und Produktionsüberwachung an jedem Ort der Welt ermöglicht.   

 

"Ist eine "prädiktive Wartung" bereits Industrie 4.0?" 

Nein, ist es nicht! Hierzu weitere Beispiele:

  • Wer glaubt, er schaffe das Faxgerät ab und versende jetzt nur noch PDF-Dateien vom Computer hat noch lange kein Industrie 4.0.
  • Wer meint, seine Produktion auf Papierlosigkeit umgestellt zu haben, sei für die Zukunft gerüstet, den müssen wir auch enttäuschen - auch das ist kein Industrie 4.0.
  • Wer glaubt, er habe sich die modernste Maschine mit App-Überwachung eingekauft und besitze dadurch Industrie 4.0, irrt sich!

Wer verstehen will, was Industrie 4.0 bedeutet, möge sich die Definition noch einmal genau anschauen: "Steuerung und Überwachung der gesamten Wertschöpfungskette eines Produkts, bis zum Recycling."

Und davon sind die meisten Betriebe noch weit entfernt! Soweit also erst einmal zur Beruhigung - die anderen sind auch nicht nicht viel weiter als Sie.


Industrie 4.0 startet mit der Digitaliserung

Damit man seine Fertigung vernetzen kann und diese Industrie 4.0-tauglich wird, benötigt man Daten, die aus der Produktion kommen. Daten von Antrieben, Sensoren, Wegmeldern, Erfassung von Strömen, Füllmengen, Durchflüßen, Drücken, Temperaturen etc. Aber auch die Erfassung von Zeiten, Kosten ist erforderlich. Man benötigt also digitalisierbare Prozesse und Produktionsmittel. In vielen Betrieben verrichten 10, 15 oder 25 Jahre alte Schneidanlagen noch immer ihre Dienste und diese sind nicht in der Lage erforderliche Signale abzugeben. Hier hat zunächst eine Modernisierung statt zu finden, denn ohne Messgrößenerfassung gibt es auch keine Steuerung.    

Und genau an dieser Stelle hakt es bei vielen Unternehmen. 

Industrie 4.0 erfordert den Umbau des gesamten Unternehmens mit dem Ziel der transparenten Vernetzung der Produktion

Wurden neue Maschinen installiert oder alte Maschinen so modernisiert, dass sie in der Lage sind digitalisierte Prozesswerte zu erfassen und zu verarbeiten, so ist der erste Schritt in Richtung Industrie 4.0 getan. Doch viele weitere sind noch zu gehen. Denn es gilt alle Wertschöpfungsprozesse und Gewerke des Unternehmens in den Vernetzungsprozess von Industrie 4.0 zu integrieren, also vom Vertrieb an, über der Kalkulation, der AV, der Fertigung, bis zur Verladung und dem Transport der Zuschnitte und wenn möglich die Verfolgung des Teils vom Verbau bis zum Recycling. 

Digitalisierung bringt keine Vorteile, wenn: 

  • am Ende die Kosten des Zuschnitts noch immer unbekannt sind.
  • am Ende keine Antwort auf den Termin der Fertigstellung des Zuschnitts gegeben werden kann. 
  • am Ende die Rüstzeiten, Verbrauchs- und Prozesskosten unbekannt bleiben oder keinen positiven EInfluss auf die Logistik des Unternehmens besitzen.
  • am Ende nicht klar wird, welche Anlage welche Kosten erzeugt und wie diese Auftragsbezogen angefallen sind.

Und genau dies meinen manche Unternehmer, wenn sie diese bescheidene Aussage treffen, "mir wäre schon mit Industrie 3.0" geholfen. Man wäre bereits glücklich, wenn man mit den Bordmitteln des gegenwärtigen Zustands die Möglichkeiten hätte, sich eine Kontrolle über Preise, Kosten und Auslastungen zu verschaffen. Die Mittel dazu existieren bereits seit vielen Jahren, doch wie es scheint, erfolgte erst mit der Industrie 4.0-Diskussion der nötige Änderungsanschub in den Entscheiderköpfen. 

Schneidbetriebe produzieren keine Maschinen, sondern ein Stück passenden Stahl oder einen anderen Rohstoff

und daher sieht eine Automatisierung in der Schneidbranche ganz anders aus, als bei Siemens, Bosch und Co. Standardkonzepte von Industrie 4.0-Vorzeigebetrieben  können nur Anregungen geben, jedoch keine Pauschallösung für den Schneidbetrieb liefern. Zu individuell sind die Anforderungen für diesen Bereich und seine arttypischen Produkte. 

  • Wie sieht dazu das passenden Industrie 4.0-Geschäftsmodell für Schneidbetriebe aus?
  • Was ist zu tun, wenn man hier Industrie 4.0-tauglich werden möchte? 

Wir stehen noch am Anfang dieser Gedanken in unserer Branche. Und daher haben wir hierzu Experten zum 16. Deutschen Schneidkongress® 2018 nach Essen eingeladen und dieses Thema von allen Seiten gezielt und praxisbezogen beleuchtet. Und hier stellen wir Ihnen nun die Langversion vor und wünschen Ihnen viel Freude beim studieren.