Digitalisierung der Produktion

Andreas Mühlbauer,

Der Weg zur Smart Factory

In seinen Fertigungswerken setzt ein Antriebsspezialist auf smarte Technologien. So ermöglichen intelligente und digital vernetzte Systeme größtmögliche Flexibilität und Individualität bei der Elektronikfertigung. Auch dezentrale Feldverteiler leisten einen wichtigen Beitrag zur Industrie 4.0. 

Seit Anfang der 1980er-Jahre fertigt Nord Drivesystems im niedersächsischen Aurich elektronische Antriebstechnik. © Nord Drivesystems

Die Zeiten der industriellen Massenproduktion mit wenigen Produktvarianten und hohen Stückzahlen sind längst vorbei. Individualität ist heute gefragter denn je. Die Kunden fordern zunehmend spezifische Konfigurationen, die exakt auf ihre individuellen Bedürfnisse zugeschnitten sind. Und dieser Megatrend wird sich in Zukunft ungebrochen fortsetzen. Zugleich werden immer kleinere Produktchargen verlangt. Diese steigende Varianz bei sinkenden Losgrößen ist mit herkömmlichen Fabrikstrukturen nicht zu bewältigen. Um schnell und flexibel auf Kundenwünsche und Marktveränderungen reagieren zu können, braucht es intelligente, wandelbare und effiziente Fertigungsverfahren. Industrie 4.0, die smarte vollvernetzte Produktion, liefert hier die Antwort.

Auch Nord Drivesystems erprobt und nutzt Industrie-4.0-Prozesse zur Optimierung von Abläufen und zur Steigerung der Wertschöpfung. Dabei gilt wie überall: Der Nutzen muss im Verhältnis zum Aufwand stehen. Denn ein über Jahrzehnte gewachsener Betrieb mit bestehenden Anlagen und Prozessen wie Nord verfügt naturgemäß über andere Voraussetzungen als Greenfield-Projekte, die von Anfang an optimale Industrie-4.0-Strukturen aufbauen können. Nichtsdestotrotz treibt der Komplettanbieter elektrischer, mechanischer und elektronischer Antriebstechnik seine Digitalisierung stetig voran und setzt in seinen Fertigungswerken auf intelligente Technologien. So auch im niedersächsischen Aurich, wo der Antriebspezialist seit Anfang der 1980er-Jahre eine eigene Elektronikfertigung unterhält.

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Industrie-4.0-Montage in Aurich

Auf einer Fläche von 5.000 m2 fertigt Nord hier elektronische Antriebstechnik bis 160 kW – Umrichter, Motorstarter und Elektronik. Mehr als 100.000 Einheiten verlassen jedes Jahr die Werkhallen. Darunter befinden sich immer mehr kundenspezifische Geräte. Die Nachfrage nach individuellen Anpassungen nimmt kontinuierlich zu. Moderne Antriebstechnik muss flexibel und individualisierbar sein und sich in alle Anlagen und Systeme problemlos integrieren lassen. In Aurich ist man dafür bestens aufgestellt. Ob Seriengeräte, individuell konfigurierbare Produkte oder Einzelanfertigungen  – die moderne Produktionsstruktur erlaubt es, jede Auftragsgröße gleichermaßen auszuführen. Auch Losgröße 1 ist ohne weiteren Rüstaufwand realisierbar. Das ist das Ergebnis einer umfassenden Strategie zur Prozessoptimierung. Erreicht wird dies unter anderem durch eine schlanke Logistikkette, eine weitestgehend papierlose Fertigung, die automatische Erstellung von Bestück- und Prüfplänen aus der Konfiguration sowie den Einsatz digitaler Montage-Assistenzsysteme.

Am Wareneingang übernimmt ein autonomes führerloses Transportsystem (FTS) den Transport von der Warenannahme bis zum Automatischen Kleinteilelager (AKL). © Nord Drivesystems

Gleich am Wareneingang kommt seit einem Jahr ein autonomes führerloses Transportsystem (FTS) zum Einsatz. Das FTS übernimmt den Transport von der Warenannahme bis zum Automatischen Kleinteilelager (AKL). Es erkennt den Bedarf an Ausgangs- und Zielposition, belädt sich eigenständig mit den Transportboxen und sucht sich seinen Weg selbst. Trifft es dabei auf ein Hindernis, wird dieses automatisch erkannt: Das FTS bleibt stehen oder es dreht um und nimmt einen anderen Weg.

Sobald es für die Transportboxen auf Förderbändern weitergeht, kommen die intelligenten Feldverteiler Nordac Link zum Einsatz. Die Feldverteiler werden in Aurich gefertigt und kommen in ihrer Produktionsstätte auch zum Einsatz. Die komfortable Antriebssteuerung für die dezentrale Installation ist für jede Anforderung und Anwendung frei konfigurierbar. Peripherie wie digitale und analoge Ein- und Ausgänge, das Bussystem sowie Sicherheitsfunktionen kann der Kunde frei wählen. So lässt sich der Nordac Link in alle Industrie-4.0-Architekturen integrieren. In Aurich sorgen insgesamt über 20 Antriebe für den zuverlässigen Warentransport, unter anderem im AKL. Dank integrierter PLC können sie komplette Ablaufsteuerungen übernehmen und Prozesse autark regeln. Am Wareneingang erhält jede Ware zudem einen 2D-Code und lässt sich so bis zur Verwendung lückenlos verfolgen und umgekehrt von der Seriennummer des Geräts bis zum Wareneingang.

Digital, automatisiert, transparent

Um der großen Nachfrage gerecht zu werden, wurde für die Produktion des intelligenten Umrichters eigens eine neue Montagelinie in Betrieb genommen. Alle erforderlichen Montage- und Testsysteme werden anhand der individuellen Konfiguration gesteuert  – vom Erzeugen des Plans für die Bauteilebestückung bis hin zur Endprüfung und Parametrierung. Alle Daten und Informationen sind online in einem zentralen Auftrag gebündelt und lassen sich jederzeit überall abrufen. So lassen sich beispielsweise in der THT-Bestückung (Through Hole Technology, Durchsteckmontage), die klassischerweise von Hand erfolgt, die Arbeitspläne auf Monitoren anzeigen. Dazu wird der 2D-Code auf der Baugruppe eingescannt. Auf einem Touch-Display erscheinen dann die konkreten Montageanweisungen für das aktuelle Produkt. Eine anschauliche Grafik zeigt genau an, welche Bauteile an welcher Stelle eingesetzt werden und führt den Mitarbeiter so Schritt für Schritt durch den Prozess. Das erleichtert die Arbeit, steigert die Geschwindigkeit und sichert die Qualität. Zudem erlauben die digitalen Helfer eine größere Flexibilität, denn durch die Unterstützung der Montage-Assistenzsysteme ist ein schnellerer Produktionswechsel zwischen unterschiedlichen Serien möglich.

Der Feldverteiler Nordac Link ist eine komfortable Antriebslösung für die flexible, dezentrale Installation. © Nord Drivesystems

Moderne, intelligente Antriebstechnik ist eine Schlüsseltechnologie für die vierte industrielle Revolution, denn sie bringt vernetzte, dezentrale und autonome Fertigungsprozesse koordiniert in Bewegung. Nord-Antriebe sind vernetzbar, sie arbeiten autark und sie sind in Funktion und Leistung skalierbar. Intelligente und digital vernetzte Systeme haben Einzug in die Fertigungsprozesse gehalten. Mit Flexibilisierung, Individualisierung und Modularisierung ist Nord gut für die wachsenden Anforderungen der Industrie 4.0 aufgestellt.

Jörg Niermann, Bereichsleiter Marketing, Nord Drivesystems / am

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