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Den Bezug zur Realität herstellen: Eine weitere 'Smart Factory'

Im Kontext von Industrie 4.0 sind diverse Smart-Factory-Ansätze entstanden. So auch beim Verbindungstechnik-Spezialisten TE Connectivity. Dr. Thomas Paral, Leiter Global Advanced Technology bei TE, erläutert die Zielrichtung der eigenen ‚Smart Prototype Factory Platform‘.

Dr. Thomas Paral, TE Bildquelle: © TE

Dr. Thomas Paral: "Die reale Aufgabenstellung muss bei Industrie 4.0 mehr im Mittelpunkt stehen."

Herr Dr. Paral, was steckt konkret hinter dem Projekt ‚Smart Prototype Factory Platform‘?
■ Um uns auch zukünftig den Herausforderungen des Industriemarktes und unserer Kunden stellen zu können, müssen wir verstehen, welche Anforderungen die Produktion von morgen an unsere eigenen Fertigungskonzepte, unsere Steckverbinder sowie an das Thema ‚Connectivity‘ generell stellen. Genau dies gilt es im Rahmen des Projektes ‚Smart Prototype Factory Platform‘ herauszufinden.

Auf etwa 100 Quadratmetern werden hierzu in der bestehenden Prototypenfertigung in unserem Werk in den Niederlanden die bestehenden Maschinen und Betriebsmittel an eine Industrie-4.0-Umgebung angepasst. Die Herausforderung an die Mitarbeiter durch den damit einher gehenden Wandel wird dabei  ebenso erfasst wie die He­rausforderungen der Anbindung und Datenauswertung bestehender Betriebsmittel. Die Steuerung der Maschinen, der 3D-Drucker sowie der manuellen Montage-Arbeitsplätze werden in eine reale, sichere, intelligent verknüpfte Produktionsumgebung umgesetzt. Ziel ist es letztlich, ein cloud-basiertes Echtzeit-Steuerungskonzept zu erarbeiten, das auf bestehende SPS-Steuerungen auf der Shop-floor-Ebene verzichten kann. In dieser Umgebung sollen Produkte ihre nächsten Fertigungsschritte und Betriebsmittel eigenständig finden und ausführen. Neue Inline-Qualitäts-Checks sollen zudem eine robuste und sichere Fertigung mit null Fehlern sicherstellen.

Es gibt bereits diverse Smart-Fac­tory-Ansätze beziehungsweise Projekte – warum müssen Sie nun nochmal ein eigenes starten?
■ Aus unserer Sicht gibt es zwei gute Gründe, eine eigene ‚Smart Factory‘ im Hause zu haben. Der erste leitet sich aus der wirtschaftlichen Sicht ab. Wir haben weltweit mehr als 100 Produktionsstätten. Die Anforderungen an ein wandlungsfähiges, globales Produktionsnetzwerk können in einer Smart Prototype Factory herausgearbeitet und erprobt werden, bevor die entsprechenden Lösungen in die eigent­lichen Produktionsstätten überführt werden. Das vermindert das Risiko und erhöht langfristig die Produktivität und Effizienz.

Der zweite Grund ist nicht weniger wichtig. Die Anforderungen an einen traditionellen Steckverbinder-Hersteller wandeln sich. Das heißt: Zukünftig werden wir nicht nur die reale Welt mit unseren Lösungen verbinden. Jedes ­reale Objekt wird ein virtuelles Parallel-Objekt haben, das alle Informationen des realen Objekts verwaltet. Diese ­Verbindungen der realen und der virtuellen Objekte sowie der virtuellen ­Objekte untereinander werden zusätzlich He­rausforderungen mit sich bringen, denen wir uns mit unserer eigenen Smart Prototype Factory stellen möchten.

Und was genau fehlt Ihnen bei den bereits existierenden Smart-Factory-Ansätzen?
■ Lassen Sie mich eines vorwegschicken – wir beobachten genau, welche Aktivitäten es auf dem Bereich der Smart Factories gibt, und begrüßen zudem die Initiative der Bundesregierung in Bezug auf die Kompetenzzentren zum Thema Indus­trie 4.0. Jedoch verfolgen die bestehenden Ansätze meist das Ziel, neue Forschung zu validieren. Der Bezug zu den realen Aufgabenstellungen in einer realen Produktionsumgebung – sprich der Aufwand und der Nutzen von neuen Industrie-4.0-Lösungen für eben diese Umgebungen – steht bei den meisten Initiativen im Hintergrund. Genau hier sehen wir großen Nachholbedarf.

Die deutsche Industrie war jahrelang durch das Label ‚Made in Germany‘ ein Synonym für hochwertige Qualität und Zuverlässigkeit. Durch den globalen Wettbewerb sind viele Firmen auch ins Ausland gezogen, um Lohn- und Nebenkosten zu reduzieren. Zusammen mit den ursprünglichen Stärken des Produktionsstandortes Deutschland könnten die neuen, durch die ­vierte industrielle Revolution getriebenen Lösungen vor allem den Mittelstand wieder in seine alte Position ­zurückbringen – aber nur, wenn wir einen gemeinsamen Weg zwischen Forschung und realer Produktions­umgebung gehen!

Gibt es neben TE weitere Mitstreiter, die an der Umsetzung dieser Ziele mitarbeiten?
■ Durchaus. Da wir mit unserer Smart Prototype Factory keine ‚Wolken‘ kreieren möchten, wird der erste Schritt sein, mit bestehenden Lösungen die Verbindung der realen Objekte einer Produktionsumgebung mit der virtuellen Welt über sichere und robuste Prozessen zu verbinden. Dafür haben wir uns Partner aus Forschung und Entwicklung ausgesucht, die diesen Gedanken mit uns teilen. Sukzessive wird diese Umgebung dann entsprechend eines globalen Netzwerkes erweitert, um für unsere eigenen Pro­duktionen neue Prozesse zu entwickeln, existierende Prozesse zu optimieren und diese neuen Lösungen dann in ­unsere reale Fertigungsumgebung weltweit zu transferieren.

Auf welchen Zeitraum ist das Projekt angelegt und wie sieht es konkret mit der Finanzierung aus?
■ Wir fahren hier zweigleisig. Zunächst haben wir in das Konzept die bei uns im Hause bereits seit Jahren laufenden Initiativen zum Thema ‚Digital Engineering‘ beziehungsweise ‚Digital Factory‘ mit eingebunden. Darüber hinaus haben wir im Januar einen Forschungsantrag bei der EU gestellt, um diesen Ansatz neben unseren Kunden und Lieferanten weiteren interessierten Unternehmen auch auf europäischer Ebene transparent und zugänglich zu machen. Das Vorhaben umfasst ein Gesamtvolumen von 7 Millionen Euro und ist auf eine Laufzeit von drei Jahren ausgelegt.

Inwiefern spielt das Thema ‚Additive Manufacturing‘ beziehungsweise 3D-Druck im Projekt eine Rolle?
■ Additive Manufacturing wird seit mehr als zehn Jahren als die zukünftige Lösung für eine flexible, ‚Lean one piece flow‘-Produktions­strategie propagiert. Maschinen- und Materialhersteller haben jetzt erkannt, dass ein gemeinsamer Weg zu solchen Lösungen führen kann. Mit anderen Worten: Im Bereich der Prototypen wollen wir wegkommen von reinen ‚Show-and-Tell‘-Bauteilen hin zu Mustern für eine schnelle und effi­ziente Entwicklung und Verifizierung für unsere internen und externen ­Kunden.