Gerade im Bereich der Metallbearbeitung sehen sich Unternehmen derzeit einer ganzen Reihe an Herausforderungen gegenüber: Kontinuierlich steigende Komplexität der Teile, höhere Anforderungen an die Fertigungsqualität, kleine Losgrößen, kurze Auftragslaufzeiten und ein wachsender Kostendruck gepaart mit dem Technologiewandel weg vom Verbrenner fordern neue Antworten, um Prozesse und Ressourcen in der Fertigung bestmöglich nutzen zu können. Unternehmen müssen immer schneller auf Veränderungen reagieren und in der Lage sein, die Losgröße 1 wirtschaftlich sinnvoll und effizient zu fertigen.
Eine durchgängige Vernetzung der Fertigung hilft, Rüstzeiten zu reduzieren und Durchlaufzeiten zu verringern – und daher investieren Industrieunternehmen laut dem PwC Digital Factory Transformation Survey 2022 weltweit jährlich über eine Billion Euro in digitale Lösungen. Wie die Studie, die auf den Angaben von mehr als 700 Fertigungsunternehmen aus aller Welt basiert, allerdings auch ergeben hat, stehen 64 Prozent der Unternehmen immer noch am Anfang der Transformation zur Digital Factory.
Trainingsplan erleichtert Einstieg
Zwei Gründe, weswegen sich Unternehmen oft schwertun, den richtigen Startpunkt zu finden, sind der Fachkräftemangel sowie die mit der digitalen Transformation verbundenen Kosten und Risiken. Damit sich Investitionen in digitale Prozesse lohnen, ist es unverzichtbar, zunächst die jeweiligen Anforderungen zu analysieren, klare Ziele zu definieren und geeignete Maßnahmen zu deren Erfüllung festzulegen. Genauso wichtig ist es, die bestehende IT- und OT-Infrastruktur und die Produktionsabläufe zu betrachten. Erst danach kann der passende Ansatz für die Datenintegration ausgewählt werden – etwa eine Industrial-Edge-Lösung für Anwendungen, die hochfrequente Echtzeitdaten benötigt, oder entsprechende Software Tools, die die Konnektivität zum ERP oder MES herstellen, den Werkzeugkreislauf anpassen oder Produktionsdaten für Kennzahlen aufbereiten.
Der Weg zum digitalen Shopfloor lässt sich dabei gut mit einem Trainingsplan für ein sportliches Ziel vergleichen: Kaum jemand kann ohne eine entsprechende Vorbereitung einen Zehnkampf bestreiten oder einen Marathon laufen. Genauso verhält es sich mit der digitalen Transformation. Eine gute Vorbereitung, klare Ziele und darauf abgestimmte Maßnahmen helfen, Unternehmen und Prozesse für die digitale Zukunft fit zu machen. Dabei sollte die gesamte Wertschöpfungskette der Produktion berücksichtigt werden – angefangen beim Engineering des Produktionsprozesses über die Arbeitsvorbereitung bis hin zur eigentlichen Fertigung. Unternehmen sollten auch die Beziehungen zwischen Engineering-Prozess, Fertigungsoptimierung und Auftragsverwaltung analysieren. Wichtig ist, sich auf die richtigen Anwendungsfälle zu fokussieren – also dort anzusetzen, wo es auf dem Shopfloor die größten Problemzonen gibt und sich das Training, also die Digitalisierung, besonders auszahlt. Drei Ziele für mehr Leistung stehen dabei im Fokus: Geschwindigkeit (schneller vom Auftrag zum Produkt), mehr Agilität (flexibel auf neue Anforderungen reagieren) und eine bessere Ausdauer (z.B. Laufzeit und Verfügbarkeit von Maschinen erhöhen).
Plattformlösung statt Best-of-Breed
Mit seinem CNC-Digitalisierungsportfolio Machinum kombiniert Siemens eine Vielzahl an Werkzeugen, um diese Ziele zu erreichen. Nicht nur große, auch kleine und mittelständische Unternehmen haben damit Zugang zur digitalen Transformation. Machinum adressiert auch eine weitere Herausforderung bei der Digitalisierung von Prozessen. Oft finden sich in Unternehmen gewachsene Strukturen, in denen Teilaspekte – etwa das Werkzeugmanagement, die Auftragsplanung und die Qualitätskontrolle – mit jeweils eigenen Systemen unterstützt werden. Die jeweilige Lösung mag zwar die Anforderungen der isolierten Applikation sehr gut erfüllen, unterstützt aber oft nicht den Datenaustausch mit anderen Anwendungen oder mit überlagerten Systemen. Das Ergebnis sind Insellösungen, die über die Lebenszeit einen erheblichen Aufwand an Pflege verursachen. Und selbst wenn es Schnittstellen für den Datenaustausch gibt, ist bei einem Update oder Patch einer Applikation nicht sichergestellt, dass die einzelnen Lösungen weiterhin kompatibel sind. Mit dem Machinum-Portfolio können Anwender hingegen eine durchgängige digitale Prozesskette realisieren, bei der die einzelnen Werkzeuge und Lösungen nahtlos ineinandergreifen.
Damit lassen sich in vielen Bereichen deutliche Effizienzgewinne erzielen, wie ein Beispiel aus Deutschland zeigt: Das mittelständische Familienunternehmen W. Andreas Pfeiffer profitiert von einer einheitlichen Datenhaltung mit Lösungen von Siemens – von der Auftragsannahme über das Ressourcenmanagement bis zur Rechnungsstellung: Diese automatisierte Kette reduziert Programmierzeiten und hilft, NC-Programme zu standardisieren. Über eine integrierte Simulation kann Pfeiffer die Programme in der Arbeitsvorbereitung verifizieren und Fehler schnell erkennen und beheben. Die digitale Prozesskette setzt sich bis in die Fertigung fort, wo ein integriertes Ressourcenmanagement alle Werkzeuge und NC-Programme in der gesamten Fertigung zentral verwaltet – auch direkt an der Maschine. Damit kann das Unternehmen seine Werkzeugmaschinen effizient umrüsten und Änderungen im Produktionsplan schneller umsetzen. Pfeiffer will so bis 50 Prozent der Rüstzeit einsparen.
