Smart Factory

Eine Fabrik wird smart

In Augsburg stellt der Informations- und Telekommunikations-Komplettanbieter Fujitsu die Weichen in Richtung digitale Transformation. Die ersten Schritte in Form einer papierlosen Fertigung sind gegangen, nun beweisen sich Cloud Services, digitale Applikationen und ein digitales Shopfloor-Datenmanagement als Wegweiser Richtung smarte Fabrik.

In Augsburg stellt der Informations- und Telekommunikations-Komplettanbieter Fujitsu die Weichen in Richtung digitale Transformation. Die ersten Schritte in Form einer papierlosen Fertigung sind gegangen, nun beweisen sich Cloud Services, digitale Applikationen und ein digitales Shopfloor-Datenmanagement als Wegweiser Richtung smarte Fabrik.

Rund 1.500 Mitarbeiter, etwa 77.000 mFläche, jede Menge Know-how und aktuellste Technologie sowie eine wettbewerbsfähige Herstellung von Computerhardware vom Mainboard bis zu Servern für die unterschiedlichsten industriellen Einsatzbereiche: Der Fujitsu-Campus in Augsburg gehört zu den modernsten IT-Fertigungen Europas und beweist, dass auch in einem Industrieland IT zu fairen Konditionen produziert werden kann. Mehr noch: Dieses Werk zeigt in vielerlei Hinsicht den Weg zur digitalisierten Produktionsstätte 4.0 – eine „Smart Factory“ auf neuestem Stand. Dabei spielt nicht zuletzt die Tatsache eine entscheidende Rolle, dass Fujitsu eng mit dem ebenfalls in Augs-burg vertretenen Roboterhersteller und Automatisierungsspezialisten Kuka kooperiert.

„Im Mittelpunkt eines gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungsprojekts steht unter anderem ein sensitiver Leichtbauroboter, der an der Schnittstelle von realer und IT-Welt als Produktionsassistent im Rahmen einer Mensch-Roboter-Kollaboration mit sehr sensiblen Elektronikbauteilen arbeiten und in diesem Rahmen Produktionskonzepte der Zukunft unterstützen soll“, erklärt Frank Blaimberger, Head of Services and Tools bei Fujitsu. Auch stehen die umfassende Nutzung von Cloud-Diensten und Smart-Analytics-Ansätze im Fokus der gemeinsamen Anstrengungen.

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RFID statt Papier

Bereits seit mehreren Jahren baut Fujitsu in Augsburg kontinuierlich die Digitalisierung der Produktionsabläufe aus. Wesentliche Bestandteile dieser Entwicklung sind unter anderem eine papierlose Fertigung und eine automatisierte Kommunikation: „Es begann mit dem Entschluss im Jahr 2012, sämtliche bislang papierbasierten Montageanweisungen und Anleitungen für die optische Prüfung sukzessive zu verbannen und durch RFID-basierte sowie andere Systeme zu ersetzen“, erinnert sich Blaimberger. Die Informationen werden seither über RFID im Objektträger gesteuert und automatisch auf dem Bildschirm des jeweiligen Arbeitsplatzes angezeigt. So wird jedem Mitarbeiter des nach dem Inselprinzip mit kleinen Teams arbeitenden Werks genau der Ausschnitt der Informationen angezeigt, der für seine aktuelle Tätigkeit wirklich relevant ist. Dies ist besonders wichtig, da Fujitsu kundenindividuell bis zu 21.000 Einheiten produziert und dabei wöchentlich rund 2.500 neue Konfigurationen und Modifikationen umsetzt.

Ein RFID-Chip im Objektträger hält alle relevanten Informationen bereit, auch für die optische Prüfung.

Das Ganze funktioniert über die kontextbasierte Informationsverarbeitung. Hierbei wird die Arbeitsanweisung in kleine Segmente aufgeteilt, der jeweilige Arbeitsschritt ebenso wie das Objekt per RFID identifiziert und dann mit der entsprechenden Anweisung verknüpft – unter unmittelbarer Berücksichtigung der Anzahl an Arbeitskräften in der jeweiligen Produktionszelle.

„Ein entscheidender Vorteil dieses Verfahrens ist die Aktualität der verfügbaren Informationen, denn es funktioniert – anders als ein papierbasiertes System – in Echtzeit“, verdeutlicht der Experte. Auch sind Sonderprojekte leichter zu realisieren, weil die Abweichungen über RFID gemeldet und von den Mitarbeitern zudem aus Qualitätssicherungsgründen quittiert werden. Nicht zuletzt verkürzt das neue System die Einarbeitungszeit neuer Mitarbeiter. Die Materialien beziehungsweise Vorprodukte für die Herstellung werden automatisiert in einem „Supermarkt“ vorbereitet und vorgehalten. So genannte dynamische Displays zeigen an, welche Komponenten zu welchem Produktionsauftrag gehören und gewährleisten damit eine „Just in sequence“-Versorgung der Fertigungszellen. Die Displays sind eines der Kernelemente des papierlosen „Produktion 4.0“-Konzepts.

Der Vorteil des smarten Konzepts ist offensichtlich: Die Lieferzeit eines kompletten Computersystems beträgt nur noch zwischen sechs und zehn Tagen. Und auch die Losgröße 1 ist problemlos zu realisieren. Sollte es zu Prozessstörungen kommen, reduzieren mobile Assistenzsysteme die Wartezeiten von vorher zehn auf nunmehr drei Minuten, sodass die Produktion nicht unterbrochen werden muss. Mithilfe von Cloud Services, digitalen Applikationen sowie einer von der Entwicklung bis zum Endkunden-Service zusammengefassten Wertschöpfungskette kann sich Fujitsu an nahezu jede Auftragslage und -art anpassen. „Die kundengenaue und schnelle Fertigung auf Basis eines digitalen Shopfloor-Datenmanagements ist eines der deutlichsten Zeichen der digitalen Transformation im Augsburger Werk“, so Blaimberger. Die Steigerung der Datenaktualität, die Minimierung der Handlingzeiten sowie eine signifikante Kostenreduzierung sind weitere hochwillkommene Begleiterscheinungen. Die Ausstattung des Shopfloors mit kaskadier- und anpassbaren sowie unabhängigen Applikationen macht die Smart Factory zukunftsfähig – und kann anderen Produzenten branchenübergreifend neue Wege aufzeigen. So entfallen durch modulare, softwarebasierte Blöcke („Connected Applications“) etwa 60 Prozent des früheren IT-Aufwands für die Änderungsorganisation.

Projektrealisierung mit Werks-IT

Doch zurück zum Papier – beziehungsweise eben nicht. Die Werks-IT von Fujitsu hat das gesamte Projekt zur Abschaffung des Papiers in der Produktion in Eigenregie umgesetzt. Die IT-Abteilung entwickelte eine Manufacturing-Executive-System-Anwendung, stellte die entsprechende Hardware wie Displays und RFID-Reader bereit, entwickelte die Netzwerk-Infrastruktur und nahm in Kooperation mit externen Partnern die Feinjustierung vor.

Die Akzeptanz unter den Mitarbeitern ist hoch, denn sie spüren die Vereinfachung jeden Tag. Und profitieren von einem drahtlosen Support-Netzwerk, das über eine Hilfe-Taste im Bedarfsfall unmittelbar den Line Manager über dessen Smartphone informiert. Auch die Bildschirme enthalten wichtige Support-Funktionen mit Schritt-für-Schritt-Arbeitsanweisungen.

Dies ist nur der Anfang einer umfassenden Transformation. „Es laufen zahlreiche weitere Initiativen – etwa hin zur Individualisierung der Arbeitsplätze oder zu einer erweiterten Predictive Maintenance“, weiß Frank Blaimberger. In jedem Fall aber gehört das Fujitsu-Werk Augsburg zu jenen Orten, an denen „die Zukunft schon heute gemacht wird“, wie es der Experte formuliert. Denn bei dem, was Fujitsu im eigenen Werk umgesetzt hat, kann der ITK-Komplettanbieter auch seine Kunden praktisch unterstützen: die digitalisierte Fertigung schrittweise in die Praxis umzusetzen. Von zentraler Bedeutung ist dabei, dass sich ein solcher Wandel Schritt für Schritt und evolutionär vollziehen lässt – ohne das „Alles muss raus!“-Prinzip. cs

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