wirtschaft

Auf dem Weg zur vierten industriellen Revolution?
Industrie 4.0: Fraunhofer IWU in Chemnitz kooperiert mit Autoherstellern
„Fabrik der Zukunft“ verknüpft Mensch
und Maschine auf neue Art und Weise
Aufträge werden dezentral in
den Produktionstakt aufgenommen.
Die Versorgung mit Zulieferteilen
und Rohstoffen erfolgt
automatisch.
Der Produktionsprozess wird von
einem umfassenden Energie- und/oder
Logistikmanagement begleitet. Intelligente
Fabriken, die so arbeiten, können
wesentlich effizienter wirken. Dennoch
gibt es bislang nur wenige Beispiele für
die durchgängige Umsetzung solcher
Konzepte. Dies liegt wohl zum einen daran,
dass intelligente Fabriksysteme umfassende
Investitionen erfordern. Zum
anderen stellt eine solche Umstellung
hohe Ansprüche an die Mitarbeiter, die
eine weitgehend neue Herangehensweise
an ihre Tätigkeiten lernen müssen –
ganz abgesehen vom Vertrauen in die
unternehmensinterne IT einschließlich
deren Sicherheitsvorkehrungen.
Zumindest in einzelnen Sequenzen zu
sehen ist die neue Verknüpfung von Maschinen
und Anlagen am Fraunhofer Institut
für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik
(IWU) in Chemnitz. Dort
ist seit Mitte vergangenen Jahres unter
der Bezeichnung „E³“ die deutschlandweit
erste Forschungsfabrik zu diesem
Thema in Betrieb genommen worden.
In dem Technikum von den Ausmaßen
Außenansicht der
Forschungsfabrik
„Ressourceneffiziente
Produktion“
auf dem Gelände
des Fraunhofer
IWU in Chemnitz.
einer mittelgroßen Fabrikhalle sollen an
Beispielen aus der Automobilproduktion
Lösungen für die energie- und ressourceneffiziente
Fertigung sowie interaktive
Mensch-Maschine-Systeme entwickelt
werden.
Mehr als zwanzig Millionen Euro haben
das Gebäude und die Fertigungslinie
gekostet, wo auf 1 600 Quadratmetern
Roboter Türen des VW Golf formen
und zusammenschweißen, wo Antriebswellen
geschmiedet und innen gebohrt
werden und durch Kaltwalzen ihre Laufverzahnungen
erhalten. Was auf den ersten
Blick wie eine zu klein geratene
Produktionsstätte eines Autoherstellers
aussieht, hat es technisch in sich: An 160
Messstellen und 1 600 Datenpunkten
werden mit jedem Arbeitsschritt Informationen
über den Verbrauch an Ressourcen
und Energie ermittelt und im
Leitsystem ausgewertet. Das ermöglicht
nicht nur, die reichlich vorhandenen Potenziale
für Einsparungen zu ermitteln,
sondern auch die Kommunikation des
Menschen mit den Maschinen auf ein
Niveau zu heben, wie es mit der unter
dem Stichwort „Industrie 4.0“ diskutierten
Entwicklung angestrebt wird.
Roboter und Mensch agieren
Davon ist auch der Titel „E³“ abgeleitet,
der für Energie- und Ressourceneffizienz,
für eine emissionsneutrale Fabrik
und für die Einbindung des Menschen
Blick in die Forschungsfabrik.
steht. „Das Warnschild an unseren Robotern,
dass dieser Bereich nicht betreten
werden darf, wird schon bald verschwinden“,
sagt Institutsleiter Professor
Matthias Putz, der das Projekt in den
zurückliegenden drei Jahren umgesetzt
hat. Der Roboter wird künftig nicht
mehr stur seine Programmschritte abarbeiten,
sondern mit seinen Nachbarn,
aber auch mit dem Bedienpersonal in
Interaktion treten – durchaus auch im
Arbeitsbereich des Menschen. Zugleich
wird es möglich, die Fertigungsabläufe
so zu steuern, dass die Zahl der Prozessschritte
drastisch reduziert werden kann
und die energieintensiven Bereitschaftszeiten
der Maschinen minimiert werden.
„Bislang fallen überall Wartezeiten
von wenigen Sekunden bis zu einigen
Minuten an, weil die nächsten oder vorangehenden
Bearbeitungsschritte nicht
genau dieselbe Taktung haben“, erklärt
Bereichsleiter Andreas Schlegel. Dafür
müssen die Teilprozesse in der Fabrik
bauteilbezogen geplant werden. Deshalb
sollen jetzt Softwaretools entwickelt
werden, die solche Arbeitsschritte zu
Blöcken zusammenfügen. Damit müssen
die Maschinen nicht mehr in Bereitschaft
gehalten, sondern können kurzzeitig
ausgeschaltet werden.
10 wirtschaft 1-2/2015