Industrie 4.0 made in Germany »Smart Factory« für High-Tech-Produktionsstätte in China

Für einen großen Automobilzulieferer entwickelt die bartsch GmbH derzeit eines der weltweit modernsten Fabrikhallenkonzepte in Tianjin.
Für einen großen Automobilzulieferer entwickelt die bartsch GmbH derzeit eines der weltweit modernsten Fabrikhallenkonzepte in Tianjin.

Für einen großen Automobilzulieferer entwickelt die bartsch GmbH derzeit eines der weltweit modernsten Fabrikhallenkonzepte in Tianjin, China. Durch eine intelligente Vernetzung von Elektronik und Mechanik entsteht in China eine Smart Factory der neuen Generation, die den Anforderungen an zukünftige internationale Entwicklungen in der Industriefertigung gewachsen ist und äußerst flexibel auf Veränderungsprozesse reagieren kann.

Insgesamt sollen in China 48 Maschinen mit 80 Spindeln automatisiert werden. Der Auftraggeber, ein Unternehmen aus der Automobilindustrie, wird dort jährlich an die 1,8 Millionen Getriebeteile produzieren. Durch eine spezielle Programmierung im Rahmen eines optimierten Produktionsprozesses der Anlage soll eine Umsatzsteigerung von 20 bis 40 Prozent ermöglicht werden. „Beim Bau der Produktionsanlage in Tianjin werden Automationslösungen für die Fertigung, Reinigung, Montage und Prüfung von Gehäuseteilen zum Einsatz kommen“, berichtet Metin Kilic, Produktionsleiter bei bartsch. „Diese ermöglichen eine sichere Logistik und Bauteilverfolgung sowie eine hohe Flexibilität im Produktionsprozess.“ Ziel der Planung ist es, die Idee der Industrie 4.0 und eine vernetzte Industrieproduktion umzusetzen. Dazu werden in der Anlage mechanische und elektronische Komponenten verknüpft, was eine hohe Flexibilität und Verfügbarkeit gewährleistet.

Eine Besonderheit der Anlage ist, dass bei der Planung zu 90 Prozent auf sicherheitstechnische Absperrungen verzichtet werden konnte. Da die Roboter oberhalb der Maschinen montiert werden, kann die Maschinenbeladung erfolgen, ohne dass die Fertigungslinie durch sperrige Schutzzäune abgesichert werden muss. Dadurch ist die gesamte Fabrikanlage begehbar und der eingesparte Platz kann als zusätzliche Produktionsfläche genutzt werden.

Für den Fall einer Betriebsstörung haben die Planer eine spezielle Ausfallstrategie entwickelt, die ebenfalls das Konzept der Smart Factory umsetzt: Über eine Leitrechnersteuerung werden Elektrik und Mechanik kombiniert. Im Falle einer Störung erfolgt die automatische Umstellung auf einen Notbetrieb, der auch mechanische Eingriffe ermöglicht – ganz ohne den Produktionsprozess zu beeinträchtigen.

Bilder: 7

Eine Smart Factory für China made in Germany

Durch eine intelligente Vernetzung von Elektronik und Mechanik entsteht in China eine Smart Factory der neuen Generation, die den Anforderungen an zukünftige internationale Entwicklungen in der Industriefertigung gewachsen ist und äußerst flexibel auf

Vom Aufriss bis zur Installation: Fabrikhallenplanung Schritt für Schritt

Die Planung derartiger kundenspezifischer Fabrikhallen erfolgt in mehreren Schritten: An erster Stelle steht ein Konzept des Produktionsablaufs. Anschließend werden der Bedarf an Maschinen und Produktionseinrichtungen ermittelt und Sondermaschinen, Sondereinrichtungen und Handhabungssystemen festgelegt. Nach einer genauen technischen Spezifikation erfolgt eine 2D/3D-Visualisierung der Anlage inklusive aller Gegebenheiten in der Halle. Ein Maschinenaufstellplan, bei dem besonderes Augenmerk auf die Schnittstellen der Anlagenteile gelegt wird, bestimmt die Position der Maschinen. Zum Abschluss wird eine Taktzeit- und Materialflussanalyse durchgeführt. Der Kunde ist während dieses Prozesses in alle Schritte, vom Bauteil bis zur vollständigen Fabrikplanung, miteinbezogen.

Neben der Auswahl der Maschinen sind dabei viele weitere Faktoren zu berücksichtigen: So müssen unter anderem Taktzeiten, Machbarkeitsanalysen und behördliche Auflagen, wie zum Beispiel Umweltschutz, einkalkuliert werden. Abhängig von Aufgabenstellung, Produktionsmenge, Taktzeiten und Produkt kann daher die Dauer der Planung stark variieren.

Professionelles Projektmanagement in der länderübergreifenden Zusammenarbeit

Internationale Vorhaben in einer gewissen Größenordnung, wie etwa bei dem vorliegenden Projekt in China, stellen zusätzliche Anforderungen an den Anlagenentwickler: Die Rahmenbedingungen wie Stückzahlen und Termine ändern sich dabei häufig. Die Strategie ist dabei eine enge Kommunikation mit dem Auftraggeber. Durch professionelles Projektmanagement werden Informationen schnell und zielgerichtet weitergegeben und kanalisiert. Um die Logistik in Tianjin abzuwickeln, sind erfahrene Mitarbeiter aus der Warenwirtschaft im Einsatz. Täglich finden Telefonkonferenzen mit den Kollegen vor Ort statt. Die Koordination zwischen Deutschland und China stellt allerdings durch die Zeitverschiebung von 6 h eine Herausforderung dar, was eine flexible Erreichbarkeit der Mitarbeiter an beiden Standorten erfordert. Für eine effiziente Koordination mit Partnerunternehmen setzt bartsch zudem auf eine detaillierte und frühzeitige Planung der Aufgaben und eine enge Überwachung. Täglich finden daher Abstimmungen statt, ob Termine eingehalten werden können.

Das Projekt ist inzwischen in der Montagephase angelangt. Aktuell werden die Maschinen in der Produktionshalle installiert, im März wurde mit der Inbetriebnahme begonnen. Mit dem Abschluss aller Arbeiten wird 2016 gerechnet.