Die Industrie 4.0 als Entwicklungsansatz für die Wertschöpfungskette der Zukunft

Für Bernhard Hötger, den Geschäftsführer der HEGLA-Gruppe, ist die Industrie 4.0 vor allem als Entwicklungsansatz zu bewerten, dessen Chancen und Möglichkeiten von den jeweiligen Anforderungen und Voraussetzungen des jeweiligen Betriebes abhängig sind. Wie überzeugt HEGLA von dieser digitalen und vernetzten Zukunft ist, zeigt sich am Wandel des Beverunger Sondermaschinen­bauers selbst. War das Unternehmen viele Jahre im Markt vor allem für Maschinen und Anlagen für die Flachglasbearbeitung und für die Umsetzung von Projekten mit hohem Automationsgrad bekannt, erweitern inzwischen das Softwarehaus HEGLA-HANIC, der Laserspezialist HEGLA boraident und die auf Härteöfen spezialisierte HEGLA-TaiFin die Kompetenzen der Gruppe.

„Die Industrie 4.0 ist kein theoretischer Selbstzweck ohne Ziel und noch weniger ist darin eine universelle Anleitung zu sehen, wie sich ein glasverarbeitender Betrieb zukunftssicher aufstellen kann“, so Bernhard Hötger. Mit den Technologien der Digitalisierung, Vernetzung sowie der automatischen Erfassung und Auswertung von Daten sind die Teilschritte in Richtung Zukunfts-produktion benannt. In welchen Fällen diese jedoch zum gewünschten Ergebnis führen, ist für jeden Betrieb gesondert zu untersuchen. „Zunächst sollte daher der gesamte Wertschöpfungs-prozess von der Auftragsgenerierung über die Produktion bis hin zum After-Sales-Service, als auch alle Maschinen, Übergabepunkte für Daten und Teilprodukte als auch die Software genau unter die Lupe genommen werden. In einem zweiten Schritt folgt dann die Erarbeitung eines Gesamtkonzepts und die Festlegung der wirksamsten Ansatzpunkte“, empfiehlt der HEGLA-Geschäftsführer. Aus den so gewonnenen Daten können dann Informationen generiert und diese in Produktivität umgesetzt werden.

Bis vor wenigen Jahren stand bei solchen Optimierungen allein die Produktion mit ihren Automations- und Vernetzungspotentialen im Vordergrund. Mit jedem technischen Fortschritt hat sich der Fokus dann auf immer neue Bereiche erweitert.

„Bei zeitgemäßer Maschinenausstattung durch einen Qualitätsanbieter reicht die reine Anlagen-leistung in Normalfall eigentlich aus, um selbst bei hohen Mengenanforderungen und großer Variabilität der Produkte termingerecht produzieren zu können“, ist Bernhard Hötger überzeugt. In der Regel sei auch die Zahl der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter passend, um die vorhandenen Aufträge abzuarbeiten. Im Rahmen des Veränderungsprozesses der Industrie 4.0 besteht daher das Ziel, die gesamte Wertschöpfungskette und den Personaleinsatz so weiterzuentwickeln, dass die zur Verfügung stehenden Ressourcen und das Know-how optimal genutzt werden können. Ebenso gilt es, das Glas immer dann taktgenau bereitzustellen, wenn es vom Folgeprozess benötigt wird. Der Begriff der „Shop-Floor-Logistik“ umschreibt das dahinterstehende Konzept: Die Produktion wird soweit optimiert, dass die Effizienz nicht länger von den Maschinen oder Einzelfaktoren abhängt, sondern viel mehr der Glasfluss als ganzheitlicher, homogenisierter Prozess zu verstehen ist.

Die Erfassung und Auswertung von Daten erhalten mit den Veränderungsprozessen zur Industrie 4.0 ebenso wie die Software einen höheren Stellenwert. Liegen die Daten aus den Anlagen und den Prozessen erst einmal vor, ist so ein genauer Soll-/Ist-Vergleich der Planung und der Ergebnisse in Echtzeit möglich und beruht nicht länger auf Wahrscheinlichkeiten, Planwerten und einem teilerfassten Output. Noch genauer sind die Informationen, wenn in der Fertigung beispielsweise auch eine Lasermarkierung zum Einsatz kommt. Sobald eine Scheibe mit einer Nummer oder einem QR-Code gekennzeichnet wurde, kann diese über den gesamten Produktlebenszyklus eindeutig identifiziert und an den Fertigungsstationen prozesssicher getrackt werden. Je mehr solche Informationen gesammelt, verarbeitet und zur Verfügung stehen, desto ineinandergreifender und transparenter können die Prozesse gestaltet werden. Bei gezielter Bereitstellung dieser Daten beispielsweise an die Endlosoptimierung der HEGLA-HANIC fließen Zeitabweichungen unmittelbar in die Planungen ein und führen ggf. zu einer Anpassung der Schneidpläne hinsichtlich vorzuziehender Produkte oder werden zur weiteren Verschnitt­optimierung eingesetzt.

Durch die weitere Zusammenführung von Informationen aus zusätzlicher Sensorik, von Daten aus der Maschinensteuerung oder der ERP-Software entsteht ein noch exakteres Bild der Abläufe, bei dem sich dann auch die Engstellen der jeweiligen Wertschöpfungskette abzeichnen. Anhand der dabei entstehenden Kennzahlen und Zusammenhänge, können Einzelprozesse verändert, simuliert und im Rahmen der Prozessanalyse Idealabläufe definiert werden. Aus den gewonnenen Erkenntnissen werden dann im Rahmen des Prozessdesigns die Abläufe für den jeweiligen betrieb optimal gestaltet.

Der Geschäftsführer des Softwarehauses HEGLA-HANIC, Dr. Jan Schäpers, rät seinen Kunden, die Daten über längere Zeiträume zu sammeln, damit sie für eine spätere Auswertung bereit-stehen. Ebenso empfiehlt er mit Cockpits an zentralen Stellen der Produktion die Maschinen­daten, Wartungstermine, relevante Kennzahlen (KPI) oder den aktuellen Soll-/Ist-Zustand der Abarbeitung transparent anzuzeigen. Die Mitarbeiter erhalten so hilfreiche Informationen zu ihrem Prozessschritt, zur Entscheidungsfindung oder zur Erleichterung der Arbeit. Zusätzlich kann mit der Shop-Floor-Assistance App ortsunabhängig und herstellerübergreifend auf die Daten des Cockpits, der Maschine und unter anderem auch auf die Wartungsintervalle zugegriffen werden. Neben den Dokumentationen zu den einzelnen Anlagen, einem internen Bestellservice oder der Anforderung eines internen Rack-Transportes, bietet die App beispielsweise Funktionalitäten zur Identifizierung von Gläsern durch Scan des QR-Codes. Je nach Datenintegration und -weitergabe kann die App dann auch außerhalb der Produktion eingesetzt werden. Ein Scan reicht dann auf der Baustelle aus, um z. B. auf das Brandschutzzertifikat einer Scheibe zu zugreifen, ein identisches Glas direkt zu bestellen oder die Ablieferung eines Gestells per Scan oder Foto zu dokumentieren. Bei vollständiger Datenübergabe in der gesamten Wertschöpfungskette erweitern sich die Möglichkeiten deutlich: Der Fenstermontagebetrieb kann per App direkt ein Produkt nachbestellen, gleichzeitig die benötigte Scheibe bei seinem Lieferanten inklusive Preis anfragen und dem Kunden sofort einen Liefertermin nennen.

„Mit der immer weiteren Vernetzung, Automatisierung und dem Ineinandergreifen der Prozesse, der Software und Maschinen entstehen immer engmaschigere Systeme, deren Flexibilität nicht zuletzt auch von der Software und den Anpassungsmöglichkeiten für die Produktionsplanung abhängen“, so Bernhard Hötger. „Einerseits bildet sich damit ein Glasfluss im Sinne der Shop-Floor-Logistik. Andererseits führt dies auch dazu, dass sich Maschinen, Prozesse und die Interaktionsformen ändern und weiter vermischen“.

Im Rahmen des internen HEGLA 4.0-Projekts werden daher auch die Maschinensteuerungen noch nutzerfreundlicher gestaltet und mit der HEGLA-HANIC-Software und der HEGLA App tiefgreifend vernetzt. Wahlweise können die Parameter und Kennzahlen der Anlagen z. B. in einer Cloud abgelegt werden. Eine Schneidradüberwachung erleichtert dem Bediener ebenso die Arbeit wie auch die Vorteile einer bedarfsorientierten Wartung, die bei Überschreiten eines Schwellen­wertes u. a. bei der Spannungsaufnahme eines Antriebs auf einen notwendigen Service hinweisen.

„In der Vergangenheit wurden wir darüber bewertet, ob wir Glas ritzen und brechen konnten. Dies wird inzwischen vorausgesetzt. Heute geht es darum, dass ein Bandmaß in die Fabrik hineinkommt und dann ein hochveredeltes Produkt beim Endkunden zum Einsatz kommt. Unsere Aufgabe als HEGLA besteht im Fertigungsprozess darin, dass unser Kunde zu dem zugesagten Termin ein High-End-Produkt ausliefert und dabei die kalkulierte Wertschöpfung generiert“, so Bernhard Hötger.

HEGLA GmbH & Co. KG
37688 Beverungen

Carsten Koch
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