Dienstag, 19. Mai 2020
Auf dem Weg zur autonomen Fertigung Dr. Michael Grant, Technischer Vorstand (CTO) beim Unternehmen DataProphet
bodohann, 17:38h
Viele Industrieunternehmen planen die Umstellung auf die vollständig autonome Fertigung. Denn die Digitalisierung einer Fertigung, so die Überzeugung, wird zu Produktivitätssteigerungen führen. Da die Daten immer leichter auch produktionsübergreifend erhoben und ausgewertet werden können, lässt sich das Ziel einer vollständig autonomen Fertigung vermutlich schon in fünf Jahren erreichen.
Die vorliegenden Ausführungen befassen sich damit, wie der Weg zur autonomen Fertigung typischerweise aussieht und welche Methoden und Ansätze sich in der Praxis bereits bewährt haben.
Ein Überblick über die Produktionssysteme im Kontext von Industrie 4.0
Wenn man das Konzept Industrie 4.0 genau verstehen will, muss man sich zunächst fragen, wie die neuen Produktionssysteme eigentlich entstanden sind und was bisher unternommen wurde, um Durchsatz und Effizienz in einer Fertigung zu steigern.
Ein erster Schritt in Richtung autonome Fertigung wurde mit der robotergestützten Prozessautomatisierung (RPA) unternommen. Dabei werden sich wiederholende Arbeitsschritte automatisiert, um die Durchsatzrate zu verbessern. Interessant ist, dass dieser Automatisierungsschritt keineswegs zu Qualitätssteigerungen, sondern lediglich zu einer Verfestigung bestehender Abläufe führt, denn schließlich werden dabei repetitive Vorgänge bis ins letzte Detail wiederholt. Mit der robotergestützten Prozessautomatisierung werden folglich zwar einerseits zehnmal so viele gute Teile produziert, andererseits steigt jedoch gleichzeitig auch die Fehlerquote. Wurden bislang bei einem bestimmten Teilprozess derzeit beispielsweise 1.000 fehlerhafte Teile produziert, sind es mit der RPA 10.000. Mit anderen Worten: Die Durchsatzrate steigt, was sehr zu begrüßen ist, nicht aber die Produktqualität.
Im nächsten Schritt rückten die Hersteller von diesem einfachen Automatisierungskonzept ab und bezogen alle Prozessdaten stärker in die Planung und Programmierung ihrer Produktionssysteme ein. So konnten Produktionsabläufe durch den Rückgriff auf gesammelte Datensätze, die Nutzung speicherprogrammierbarer Steuerungen (SPS) usw. sehr viel genauer analysiert werden. Dies führt dazu, dass die Abläufe genauer überwacht werden können, wodurch wiederum weniger unterschiedliche Fehler auftreten und die Anzahl der Fehler insgesamt sinkt. Die Arbeit des Maschinenbedieners wird dadurch jedoch sehr anspruchsvoll, da er immer noch die letzte Kontrollinstanz ist.
Die vorliegenden Ausführungen befassen sich damit, wie der Weg zur autonomen Fertigung typischerweise aussieht und welche Methoden und Ansätze sich in der Praxis bereits bewährt haben.
Ein Überblick über die Produktionssysteme im Kontext von Industrie 4.0
Wenn man das Konzept Industrie 4.0 genau verstehen will, muss man sich zunächst fragen, wie die neuen Produktionssysteme eigentlich entstanden sind und was bisher unternommen wurde, um Durchsatz und Effizienz in einer Fertigung zu steigern.
Ein erster Schritt in Richtung autonome Fertigung wurde mit der robotergestützten Prozessautomatisierung (RPA) unternommen. Dabei werden sich wiederholende Arbeitsschritte automatisiert, um die Durchsatzrate zu verbessern. Interessant ist, dass dieser Automatisierungsschritt keineswegs zu Qualitätssteigerungen, sondern lediglich zu einer Verfestigung bestehender Abläufe führt, denn schließlich werden dabei repetitive Vorgänge bis ins letzte Detail wiederholt. Mit der robotergestützten Prozessautomatisierung werden folglich zwar einerseits zehnmal so viele gute Teile produziert, andererseits steigt jedoch gleichzeitig auch die Fehlerquote. Wurden bislang bei einem bestimmten Teilprozess derzeit beispielsweise 1.000 fehlerhafte Teile produziert, sind es mit der RPA 10.000. Mit anderen Worten: Die Durchsatzrate steigt, was sehr zu begrüßen ist, nicht aber die Produktqualität.
Im nächsten Schritt rückten die Hersteller von diesem einfachen Automatisierungskonzept ab und bezogen alle Prozessdaten stärker in die Planung und Programmierung ihrer Produktionssysteme ein. So konnten Produktionsabläufe durch den Rückgriff auf gesammelte Datensätze, die Nutzung speicherprogrammierbarer Steuerungen (SPS) usw. sehr viel genauer analysiert werden. Dies führt dazu, dass die Abläufe genauer überwacht werden können, wodurch wiederum weniger unterschiedliche Fehler auftreten und die Anzahl der Fehler insgesamt sinkt. Die Arbeit des Maschinenbedieners wird dadurch jedoch sehr anspruchsvoll, da er immer noch die letzte Kontrollinstanz ist.
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