Produktion 23. Jan 2015, 10:27 Uhr Iestyn Hartbrich

Herrn Soders Gespür für Industrie 4.0

Für die Industrie 4.0 fehlen noch Normen und Standards. Einige Unternehmen entwickeln trotzdem schon ihre eigenen Lösungen. Darunter der Antriebstechnikhersteller SEW Eurodrive, der in seinen Fabriken erprobt, wie sich Menschen und Maschinen vernetzen lassen. Um 20 % bis 30 % soll die Produktivität steigen und vielleicht springt sogar ein neues Geschäftsfeld dabei heraus. Ein Werksbesuch.

Moderne Zeiten: Wo es keine Standards gibt, schaffen sich die Unternehmen eben selber welche. Im Bild die SEW-Eurodrive-Produktion in Graben-Neudorf.
Foto: SEW-Eurodrive

Wenn Johann Soder durch „seine“ Fabriken läuft, wenn er dieses und jenes kritisch beäugt, dann legt er strenge Maßstäbe an. Was er sieht, beurteilt der für die Produktion verantwortliche Geschäftsführer des Antriebstechnikherstellers SEW Eurodrive danach, wie nah es seiner Vorstellung von der Perfektion kommt: Arbeitsplätze, Logistiksysteme und Montagezellen. „Perfekt“ – das ist seine Lieblingsvokabel.

Zur Person: Johann Soder, SEW Eurodrive

Foto: SEW Eurodrive

Johann Soders Vita in Kurzform hätte im Grunde nur einen Eintrag: 45 Jahre arbeitete er im gleichen Unternehmen.

Von 1998 an leitete er das Elektronikwerk in Bruchsal.

Heute ist er als Geschäftsführer Technik für die Ressorts Produktion und Innovation zuständig.

Heute besucht Soder das Werk Graben-Neudorf, wo das Unternehmen Getriebemotoren herstellt. Er trägt ein Lächeln, das auf ausgesprochen gute Laune hinweist. Offensichtlich findet er, dass die Perfektion wieder ein Stück näher gerückt ist. Kein Wunder, schließlich ist das was hier im Werk gerade entsteht so etwas wie „sein“ Projekt.

Soder hat in Graben-Neudorf Großes vor. Um 20 % bis 30 % will der Geschäftsführer die Produktivität seines Unternehmens erhöhen – vom Auftragseingang bis zur Auslieferung an den Kunden. Selbst 20 % wären enorm für eine Hightech-Branche wie die Antriebstechnik, die schon in der Vergangenheit ihre Fabriken auf „Lean Production“ – sinngemäß bedeutet dass, Verschwendung zu vermeiden – getrimmt und sich dabei an der japanischen Automobilindustrie orientiert hat. Wenn alles gut geht, können Soder und SEW Eurodrive aber nicht nur effizienter produzieren, sie können mit den hier erprobten Technologien auch ein neues Geschäftsfeld erschließen.

Die Produktionsweise der Zukunft: Industrie 4.0

Dutzende Definitionen der Industrie 4.0 kursieren, allein in Deutschland. Ihnen allen gemein ist das Stichwort Vernetzung: von Maschinen, Software und – natürlich den Mitarbeitern in den Fabriken, Lagern und Büros.har

Unser Online-Dossier mit weiteren Beiträgen zur Industrie 4.0 finden Sie unter:

vdi-nachrichten.com/Industrie_4.0

Und das hängt mit der Industrie 4.0 zusammen, dem zur Zeit bestimmenden Thema in vielen Fabriken. Was darunter zu verstehen ist, definiert jedes Unternehmen anders. Graben-Neudorf ist so etwas wie die SEW-Eurodrive-Variante der Industrie 4.0. Menschen und mobile Werkstückträger – hier nennt man sie Assistenten – teilen sich ihre Arbeitsplätze.

Ein bisschen sieht es hier aus wie auf der Carrera-Bahn

Viel Arbeit ist in diese Assistenten geflossen. In den Augen von Johann Soder sind das nicht mehr einfach nur mobile Roboter, sondern cyber-physische Systeme. Systeme also, die zwei einander entsprechende Hälften besitzen: eine reale aus Metall und Schmieröl und eine virtuelle aus Einsen und Nullen. Zwei Typen von Assistenten unterscheidet Soder: die einen für die Intralogistik und die anderen für die Unterstützung der Werker bei der Montage.

Das Unternehmen: SEW Eurodrive

SEW Eurodrive stellt Antriebstechnik her, z. B. Getriebemotoren, Frequenzumrichter und Industriegetriebe.

Das Unternehmen mit weltweit rund 16 000 Beschäftigten hat seinen Sitz in Bruchsal in Baden-Württemberg.

Im vergangenen Jahr erzielte SEW Eurodrives nach eigenen Angaben einen Umsatz von über 2,5 Mrd. €.

Die Logistikassistenten tun, was früher Förderbänder getan haben: Sie bringen Werkstücke von einem Ort zum anderen. Sie muten an wie höhenverstellbare Schachfelder auf Rädern, messen 80 cm x 80 cm und tragen Namen wie Heidi, Inge und Frida. Der schmale Streifen zwischen dem Hochregallager und den Montagezellen ist ihr Zuhause. Schilder mit der Aufschrift „Vorsicht Probebetrieb!“ machen deutlich, dass hier noch geübt wird. Schwarze Linien auf dem weißen Hallenboden kennzeichnen die möglichen Pfade, die die Damen einschlagen können. Ein bisschen sieht das aus wie auf der Carrera-Bahn.

Gerade kommt Heidi hinter Inge zum stehen und Frida hinter Heidi. Zurzeit ein typisches Testszenario. Die Entwickler erproben das Zusammenspiel der Softwareebenen – ganz oben der Leitrechner des Grabener Werks, ganz unten die Logistikassistenten. Die Anforderungen werden immer strenger. „Wir können es nicht mehr akzeptieren, dass Fahrzeuge blockiert werden“, sagt der für die Software zuständige Projektleiter Lars Kövari und blickt auf das Testfeld. Heidi, könnte dieser Blick besagen, sollte das langsam lernen. Denn bald schon wird das Testfeld verschwinden, so sieht es Soders Plan vor.

Gleich hinter dem Testfeld folgt die erste Montagezelle, in der verschiedene Arbeitsplätze in U-Form angeordnet sind. Die Produktionsweise orientiert sich stark an den aus Japan herübergeschwappten „Lean“-Konzepten. „Lean ist die Voraussetzung für alles“, sagt Soder, der Perfektionist. „Wer beim Thema Lean nicht seine Hausaufgaben gemacht hat, ist auch mit Industrie 4.0 nicht erfolgreich.“

Zwei Werker befinden sich im U und jeder von ihnen hat einen Montageassistenten an seiner Seite, der sich äußerlich kaum von einem fahrbaren Werkzeugtisch unterscheidet. Der Unterschied wird erst klar, als einer der Werker zum nächsten Arbeitsplatz wechselt.

Der Werker zieht den Montageassistenten an der Werkbank vorbei und richtet dann seinen Blick auf das Regal mit etlichen Kisten voller unterschiedlicher Montageteile. Welches soll er nehmen? An einer Kiste leuchtet nun ein rotes Lämpchen auf: Genau dieses Teil ist in diesem Arbeitsschritt zu montieren. Der Werker entnimmt das Teil und drückt eine Taste an der Kiste, um zu quittieren, dass es das richtige war. Auf zum nächsten Arbeitsschritt. So weit, so perfekt.

Cyber-physisches System: Der Montageassistent sieht zwar aus wie ein ganz analoger Werkzeugtisch. Aber er existiert zur Hälfte im virtuellen Raum.
Foto: SEW Eurodrive

Die Handgriffe sitzen bereits präzise, die Kommunikation ist reibungsarm. Fast könnte man vergessen, wie radikal sich das Verhältnis von Mensch und Maschine gewandelt hat. Wie es sich weiter wandelt und vielleicht irgendwann ganz umkehrt, wenn nicht in Graben-Neudorf, dann in einer anderen Fabrik. Vorbei dann die Zeit, da die Werker den Maschinen per Knopfdruck Befehle erteilen. Stattdessen ist es anders herum. Ein rotes Lämpchen leuchtet – nicht unbedingt ein Warnlicht, aber doch ein Signal – und der Werker empfängt die Weisung der Maschine.

Aber braucht ein erfahrener Monteur wirklich die Hilfe eines Computers, um einen Getriebemotor zusammenzubauen? Immer wieder kritisieren Arbeitsforscher, in der Industrie 4.0 könne das Expertenwissen der Fachkräfte an Bedeutung verlieren. „Dass sich Industriearbeitsplätze zum Positiven entwickeln, dass also Qualifikationsanforderungen und Handlungsspielräume steigen, ist keinesfalls garantiert“, warnt etwa der Dortmunder Industriesoziologe Hartmut Hirsch-Kreinsen.

In Graben-Neudorf kamen die Veränderungen bei den Werkern gut an. „Ich empfinde die neuen Arbeitsabläufe als interessanter und angenehmer, weil ich mehr Abwechslung habe“, sagt Ralf Hartlieb, der bei SEW Eurodrive als Monteur arbeitet. „Früher habe ich eine Woche lang das Gleiche gemacht“, ergänzt er, „jetzt verfolge ich den Getriebemotor durch die Fertigung.“

Noch etwas an der Montagezelle fällt erst beim zweiten Hinsehen auf. Einer der Bildschirme zeigt nicht etwa Aufträge, sondern wieder eine Art Carrera-Bahn: Es ist das Schema des U in der Draufsicht. Und im U sind die beiden Montageassistenten zu sehen, genau an dem Platz, den sie in der realen Produktionswelt einnehmen.

Der Zusatznutzen dieser Grafik für die Produktion mag gering sein, die Botschaft aber ist klar: Der Montageassistent ist ein cyber-physisches System und damit ein Grundbestandteil der Industrie 4.0.

Welchen Vorteil das hat wird klar, als ein neuer Getriebemotor eintrifft. Der Monteur Ralf Hartlieb legt ihn auf den Assistenten und „verheiratet“ beide miteinander, wie Soder sagt. Von nun an verstehen sich die Ehepartner blind: Der Untersatz kennt den Bearbeitungszustand des Motors und auch die noch ausstehenden Montageschritte. Nur so ist es möglich, dass er den Werker gewissermaßen durch die Arbeit führt.

Die ganz großen Zugewinne winken in der Intralogistik

Sind hier in den Montage-Us die 20 % bis 30 % mehr Effizienz zu holen, die sich Johann Soder verspricht? Wohl eher nicht. Die ohnehin schon schlanke Produktion wird mit cyber-physischen Systemen allenfalls noch ein bisschen schlanker.

Unmissverständlich: Lampen zeigen den Monteuren an, welche Teile sie aus dem Regal nehmen sollen.
Foto: SEW Eurodrive

Die ganz großen Zugewinne winken in der Verwaltung der Aufträge und dem Transport zwischen den einzelnen Anschnitten im Werk. Kurzum: in der Intralogistik. Was in Graben-Neudorf bisher entstanden ist, ist nur der erste Schritt für Soder. Vor seinem inneren Auge sieht der Geschäftsführer offenbar schon, wie die Fabrik in einigen Jahren aussehen soll: „Kerzengerade durch“, sagt er und versteht darunter, dass die einzelnen Montagezellen zwar eine U-Form bilden, dass sich aber das große Ganze der Getriebemotormontage entlang einer Geraden erstreckt. Ganz vorne werden die Waren angeliefert, dann folgen die einzelnen Montageschritte und ganz hinten werden die fertig lackierten Getriebemotoren für den Versand abgeholt.

Große „Hauptstraßen“ durchziehen die Halle dann in ihrer ganzen Länge. Sie sind so etwas wie die Venen der zukünftigen Produktion. Und die Logistikassistenten, die sich selbstständig entlang der Hauptstraßen bewegen, sind die Blutkörperchen. Sie bewegen sich auf vorgegebenen Bahnen, entlang derer im Boden Spulen für das induktive Laden verlaufen. Das bedeutet, dass die Logistikassistenten sich nicht beliebig lange abseits der Hauptstraßen aufhalten können. Für rund 12 min reichen die Energiespeicher – Kondensatoren unter den Ladeflächen – nach jetzigem Stand.

Nicht nur kommen immer mehr Logistik- und Montageassistenten hinzu, das ganze Grabener Werk wird ständig umgebaut. Und jedesmal ist es nachher ein bisschen mehr „kerzengerade“ als vorher. Die Industrie 4.0 nimmt hier Formen an, allerdings nur in der eigenen Produktion. Denn die Nachfrage nach vernetzten – „smarten“, wie die Marketingstrategen sagen würden – Antrieben ist noch gering. „Noch verdienen wir wenig mit eigentlichen Industrie-4.0-Produkten“, räumt auch Johann Soder ein.

Fraglich, ob sich das bald ändern wird. Zumindest, solange eines der Kernprobleme der Industrie 4.0 nicht gelöst ist. Standards und Normen, oder besser gesagt deren Fehlen, gelten unter Produktionsexperten als das größte Problem auf dem Weg zur Industrie 4.0. Vernetzung ist das große Versprechen. Durch alle Softwareebenen und vor allem herstellerübergreifend. Und damit aus Netzen nicht Knubbel und Knäuel werden, braucht es Regeln für alle.

Die Normung kommt aber nur schleppend voran. Grund für Unternehmen wie SEW Eurodrive nicht zu warten, sondern bereits jetzt eigene Erfahrungen zu sammeln. „Ich kann noch 20mal auf Kongresse gehen und mir Informationen zu Industrie 4.0 besorgen, aber irgendwann muss es in die Umsetzung – das heißt: in den Muskel – gehen“, sagt Soder.

Das Ziel: Bereit sein, wenn es Normen gibt. „Industrie-4.0-Produkte haben wir zunächst für unsere eigenen Werke entwickelt“, erklärt der Geschäftsführer, „jedoch mit dem Ziel, die Technologien und Produktlösungen zu erproben, um sie später auch Kunden anzubieten.“

Noch einen weiteren Hintergedanken verfolgt SEW Eurodrive mit den aktuellen Entwicklungen. Denn mit dem Abschied von starren und einbetonierten Fördersystemen entstünde ein Markt für mobile Transportroboter, wie sie das Unternehmen mit den Logistikassistenten bereits entwickelt.

Geplant ist zunächst, die Wirtschaftlichkeit bei einem ausgewählten Industriekunden zu beweisen und dann in kleinen Serien zu produzieren. „In unseren heutigen Produktionsstätten wird eine neue ,Small Factory Unit’ mobile Systeme in den unterschiedlichen kundenspezifischen Ausprägungen montieren“, kündigt Soder an. Das sei mit den heutigen Anlagen und Fertigungsabläufen ohne große Investitionen möglich.

Und dann nähert sich der Besuch des Geschäftsführers seinem Ende. Soder will die Fabrik gerade verlassen, da fällt ihm noch etwas auf. Er bleibt vor einer Anlage stehen – ein paar Maschinen sind da zu sehen und einige mobile Werkstückträger. Etwas ist nicht perfekt. „An diese hier“, brummt er schließlich, „muss ich nochmal ran.“

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