Industrie 4.0 Maschinenbauer auf dem Weg zu Industrie 4.0

Bürkle will die Rüstzeiten an den Engpassmaschinen um etwa ein Drittel reduzieren. Industrie 4.0 soll langfristig und angepasst an seine mittelständischen Bedürfnisse eingeführt und der Vernetzungsgrad in der Produktion der 720-köpfige Firma mit 350 Mitarbeitern am Stammsitz im Schwarzwald behutsam erhöht werden.
Bürkle will die Rüstzeiten an den Engpassmaschinen um etwa ein Drittel reduzieren. Industrie 4.0 soll langfristig und angepasst an seine mittelständischen Bedürfnisse eingeführt und der Vernetzungsgrad in der Produktion der 720-köpfige Firma mit 350 Mitarbeitern am Stammsitz im Schwarzwald behutsam erhöht werden.

Dass viele Mittelständler ganz ohne Milliardenbudget Schritt für Schritt in Richtung Industrie 4.0 gehen, zeigen die Beispiele der beiden Maschinen- und Anlagenbauer Bürkle und Schuler. Im Mittelpunkt ihrer Aktivitäten stehen dabei die Maschinen-Auslastung, Instandhaltung und energieeffiziente Produktion.

Mit hunderten Großteilen, die für dutzende Sondermaschinen benötigt werden, sind die beiden Portalfräsmaschinen beim Maschinen- und Anlagenbauer Robert Bürkle sechs Tage die Woche rund um die Uhr im Einsatz. Das Unternehmen mit Hauptsitz im Schwarzwald stellt Pressen und Beschichtungsanlagen für Oberflächen, Photovoltaik, Leiterplatten und Plastikkarten her.

Die beiden Portalfräsmaschinen sind die zentrale Fertigungseinheit bei Bürkle. „In Hochkonjunkturzeiten sind beide Engpassmaschinen jeweils zu 130 Stunden pro Woche ausgelastet. Und dennoch müssen wir manchmal zusätzliche Leistungen extern zukaufen“, sagt Produktionsleiter Markus Sitzler. Doch Mittelständler Bürkle ist bestrebt, die Wertschöpfung im Hause zu behalten, auch bei hoher Nachfrage. Deshalb soll künftig Industrie 4.0 ins Spiel kommen.

Produktionsleitung und Bürkle-Geschäftsführer Renato Luck will Industrie 4.0 langfristig und angepasst an seine mittelständischen Bedürfnisse einführen und den Vernetzungsgrad in der Produktion der 720-köpfige Firma mit 350 Mitarbeitern am Stammsitz im Schwarzwald behutsam erhöhen.  

 „So wie vor zehn Jahren noch niemand mit dem heutigen Einfluss von Smartphones gerechnet hatte, ist auch die Industrie 4.0 ein Trend, der kommen wird“, ist sich Luck sicher. Seine Firmengruppe arbeitet weltweit: Werke stehen in Paderborn, Shanghai und Hangzhou. Zudem besitzt Bürkle Vertriebs- und Servicegesellschaften in den USA, Hongkong, Polen, der Slowakei, Taiwan und Brasilien.

Auch Produktionsleiter Sitzler hat keinen Zweifel am Nutzen von Industrie 4.0. Er ist davon überzeugt, dass durch Verknüpfung der DNC-Technik (Direct Numeric Control) mit den Informationen aus dem ERP-System die Maschinenlaufzeiten erhöht werden können. „Doch wenn wir damit Teile in Kapazitätsspitzen vorziehen, also durch Glätten zeitlich nach vorne verlagern, ist wiederum mehr Kapital gebunden, weniger Liquidität vorhanden und unnötig Lagerfläche verbraucht“, erklärt er. Wenn nicht alle Aspekte komplett durchdacht und intelligent vernetzt sind, berge eine Fabrik 4.0 deshalb auch Nachteile.

Schritt für Schritt setzt Sitzler mit seinen Kollegen daher die erkannten Verbesserungspotenziale um. So sieht er über den Leitstand bereits, wie viele Stunden der einzelnen Aufträge abgearbeitet wurden. Doch ist dabei noch nicht direkt klar, welche Leistungen in welcher Zeit benötigt wurden. Auch ist nicht sofort ersichtlich, weshalb ungeplanten Stillstandzeiten vorkommen. „Das muss sich in Zukunft verbessern“, sagt der Produktionsleiter.

Zudem will er die Rüstzeiten an den Engpassmaschinen um etwa ein Drittel reduzieren. Möglich sei das, indem externes und internes Rüsten klar getrennt und Nullpunkt-Spannsysteme eingesetzt werden. Von den Spannpratzen bis zu den Schrauben und vielen anderen Kleinteilen, sodass die kompletten Aufspanntische in kürzester Zeit exakt positioniert sind und bereit stehen zum weiteren Bearbeiten, wenn der vorangegangene Auftrag fertig ist.

„Die Herausforderung besteht jedoch darin, bei großen, etwa bis zu acht Meter langen Bauteilen wie Maschinenrahmen und Presstischen, optimale Lösungsansätze für das Rüsten zu finden“, erklärt der Maschinenbauer. Durch intelligente Hebelösungen mit Kranen und Schienen etwa vom Hebetechnikspezialisten Carl Stahl seien aber auch diese Probleme behebbar.

Pressen für ganz andere Teile fertigt die Schuler Group in Göppingen. Der Mittelständler liefert Umformtechnik-Anlagen, Werkzeuge und Verfahrens-Know-how. Für einen der Chefentwickler des Göppinger Unternehmens hat der Schritt hin zur Industrie 4.0 neben der Maschinen-Auslastung vor allem mit Instandhaltungsvorteilen zu tun. „Wenn alle Werkzeuge der Maschine und die hergestellten Teile per Chip die Anlage und damit das interne Netzwerk informieren, wann sie ausgetauscht werden müssen, kann nicht nur der Einkauf leichter planen, sondern auch die Standzeiten werden verkürzt und die Produkte und Prozesse werden insgesamt sicherer“, erklärt Dieter Reisch.

Nebenbei verbessere diese Vernetzung auch den Energieverbrauch. Reischs Ziel ist es, dass sich die Maschinen automatisch bei Bedarf herunter regeln. „So könnte eine Maschine langsamer fahren und weniger Strom verbrauchen, wenn die nächste Maschine kurzfristig stockt. Zudem könnte die ganze Anlage energiesparender arbeiten, wenn der Strom zu bestimmten Zeiten teurer ist“, sagt der Entwicklungsgruppenleiter für Technologie sowie Energie- und Steuerungsmanagement.

Reisch sieht die hohen Investitionskosten für diese moderne Technik als notwendig und handhabbar an: „Der Markt der Maschinenbauer ist groß. Um uns hier in Deutschland auch künftig vom Rest abzuheben, müssen wir zwangsläufig weiter Innovationsvorreiter bleiben und deshalb leider in Vorleistung gehen“, sagt Reisch. Der Baden-Württemberger ist sich aber sicher, dass sich die Investitionen schnell amortisieren. Zudem versprechen die Methoden der Industrie 4.0 Vorteile für seine Kunden, erläutert Reisch: „Wenn eine Maschine 15 Prozent weniger Energie benötigt als üblicherweise, verschafft das den Anwendern zinsgünstige Darlehen durch die KfW.“

Dem interdisziplinären Thema Industrie 4.0 widmet die Markt&Technik in diesem Jahr mit dem 1. Markt&Technik Summit Industrie 4.0 erstmals eine eigene Veranstaltung am 16. Oktober im Konferenzzentrum München.

*Daniela Reichart ist freie Journalistin