Montagewerke an der Spitze der Industrie 4.0

Die Fabriken der Zukunft werden über fortschrittliche Technologien wie additive Fertigung, künstliche Intelligenz, Augmented Reality, Datenanalyse und digitale Zwillinge verfügen. Während viele Hersteller ihre Industrie 4.0-Initiativen noch intensivieren, stehen mehrere Montagewerke bereits an vorderster Front. Sie begrüßen die vierte industrielle Revolution und profitieren davon.

Das Weltwirtschaftsforum (WEF) hat kürzlich in Zusammenarbeit mit McKinsey & Co. eine Liste der fortschrittlichsten Fabriken der Welt erstellt. Diese „Leuchttürme“ wurden aus einer Umfrage unter mehr als 1.000 Produktionsstandorten ausgewählt, basierend auf einer erfolgreichen Erfolgsbilanz bei der Implementierung modernster Produktionstechnologie auf eine Weise, die zu finanziellen und betrieblichen Auswirkungen geführt hat.

Jede der 16 Anlagen ist ein „Leuchtturm“ für Technologie und Innovation in der Fertigung des 21. Jahrhunderts. Der Großteil der Werke befindet sich in Europa, fünf in China und nur eines in Nordamerika. Viele der Fabriken in China gehören deutschen Unternehmen. Unabhängig davon, wo sie sich befinden, haben alle Leuchttürme jedoch drei gemeinsame Merkmale: Konnektivität, Intelligenz und flexible Automatisierung.

„Diese ausgewählte Gruppe von Produktionsstandorten repräsentiert den Vorsprung bei der Einführung von Technologie in großem Maßstab“, sagt Helena Leurent, Leiterin der WEF-Initiative „Shaping the Future of Production Systems“. „Unsere Bemühungen, eine Lernplattform mit den Leuchttürmen als Eckpfeiler zu schaffen, sind Teil des großen Sprungs, der erforderlich ist, um die Vorteile für das größere Fertigungsökosystem zu nutzen.

„Diese Standorte dienen als Leuchttürme für die Welt und veranschaulichen die Art von Produktionsansatz, der den nächsten Motor des globalen Wirtschaftswachstums antreiben kann“, behauptet Leurent. „Sie zeigen, wie ein zukunftsorientierter Einsatz von Technologie durch neue Effizienzniveaus in der Fertigung eine bessere, sauberere Welt schaffen kann.“

„Die vierte industrielle Revolution ist real“, fügt Enno de Boer, globaler Produktionsleiter bei McKinsey, hinzu. „Diese Pioniere haben Fabriken geschaffen, die eine um 20 bis 50 Prozent höhere Leistung erbringen und einen Wettbewerbsvorteil schaffen. Sie verfügen über agile Teams, die in der Fertigung schnell Innovationen vorantreiben. Sie denken maßstabsgetreu, handeln agil und setzen Maßstäbe.

„Lighthouses konnten viele wichtige Voraussetzungen schaffen, etwa die richtigen Daten, IT- und Personalmodelle, um transformative Veränderungen voranzutreiben“, erklärt de Boer. „Durch den Einsatz digitaler Technologien, einschließlich flexibler Automatisierung und kollaborativer Robotik, setzen diese Hersteller Branchenmaßstäbe.

„Alle diese Einrichtungen haben gemeinsam, dass sie sich darauf konzentrieren, den Betreiber zu stärken und die Belegschaft zu stärken“, betont de Boer. „Technologie wird sehr menschenzentriert eingesetzt. Es ermöglicht den Bedienern, das zu tun, was sie am besten können, und ermöglicht gleichzeitig eine bessere Leistung, Qualität und Sicherheit.

„Diese Fabriken konzentrieren sich auch auf die Demokratisierung der Technologie“, sagt de Boer. „Betreiber können ihre eigenen Apps und digitalen Tools ohne Programmierkenntnisse oder langwierige, umständliche IT-Projekte erstellen.

„In Zukunft wird die Fertigung aufgrund der Konvergenz großartiger neuer Technologien zu einem sehr spannenden Arbeitsplatz werden“, prognostiziert de Boer. „Ich stelle mir eine Renaissance der Fertigung vor, insbesondere wenn es darum geht, die nächste Generation von Talenten anzuziehen.“

Im Folgenden finden Sie ein kurzes Profil mehrerer Fabriken auf der ganzen Welt, die Vorbilder für Industrie 4.0-Technologie und intelligente Fertigung sind.

Regensburg, Deutschland, ist eine Stadt in Bayern, die für ihre gut erhaltenen mittelalterlichen Gebäude und Straßen bekannt ist. Außerdem ist hier eines der modernsten Automobilmontagewerke der Welt beheimatet. Das 33 Jahre alte BMW-Werk, das die 1er- und 3er-Limousinen produziert, hat im Jahr 2018 mehr als 300.000 Fahrzeuge gebaut.

Die digitale Fertigungsstrategie von BMW basiert auf drei Säulen: Fokus auf Effektivität, die richtige Einstellung und einfacher Zugang. Alle eingesetzten digitalen Anwendungsfälle müssen dazu dienen, die Produktionsprozesse im Hinblick auf Qualität, Kosten und Produktivität weiter zu verbessern, von einem einfachen Zugang zu Technologie zu profitieren und gleichzeitig eine Kultur der Zusammenarbeit beizubehalten.

Durch den Einsatz der maßgeschneiderten BMW Internet of Things (IoT)-Plattform konnte das Werk Regensburg den Zeitaufwand für die Bereitstellung aller neuen Anwendungen um 80 Prozent verkürzen. Dies führte zu einer erheblichen Reduzierung der Logistikkosten und einer Reduzierung der Qualitätsprobleme um 5 Prozent.

„Mitarbeiter [nutzen] eine Vielzahl digitaler Tools und Zubehörteile, die sie zu ihren eigenen Plug-and-Play-Lösungen kombinieren können“, sagt Christian Patron, Leiter Innovation, Digitalisierung und Datenanalyse bei der BMW Group. „Es ist ein Ansatz, der den Menschen fest im Fokus der Wertschöpfung hält und ihm noch mehr Gestaltungsspielraum für den eigenen Arbeitsplatz bietet.

„Die Digitalisierung des BMW Group Produktionssystems findet größtenteils in den Bereichen innovative Automatisierungs- und Assistenzsysteme, additive Fertigung, Datenanalyse und intelligente Logistik statt“, erklärt Patron.

Derzeit sind mehr als 3.000 Maschinen, Roboter und autonome Transportsysteme mit der BMW IoT-Plattform verbunden, die auf der Cloud von Microsoft Azure basiert.

Im täglichen Betrieb des Regensburger Werks spielt die Datenanalyse eine zentrale Rolle.

„Smart Data Analytics setzt neue Maßstäbe für unser Produktionssystem“, sagt Patron. „Durch die Kombination der Erfahrung unserer Mitarbeiter mit neuen Möglichkeiten zur effizienten Verarbeitung großer Datenmengen sind wir in der Lage, präzise Prognosen zu erstellen und Prozesse proaktiv zu optimieren. Dies beschleunigt die kontinuierliche Verbesserung unseres Produktionssystems im Einklang mit den Grundprinzipien des Lean [Manufacturing].

„Ergebnisse einer intelligenten Datenanalyse leisten einen wirksamen Beitrag zur Qualitätsverbesserung in allen Bereichen der Produktion und Logistik“, erklärt Patron. „Datengesteuerte Verbesserungen von Prozessen und Systemen tragen dazu bei, Durchlaufzeiten zu verkürzen und Kosten zu senken.

„Die Geschwindigkeit, mit der neue Lösungen umgesetzt werden können, nimmt deutlich zu“, betont Patron. „Gleichzeitig reduzieren neue IoT-Sensoren in Kombination mit Cloud- und Big-Data-Technologien die technische Komplexität und den Implementierungsaufwand.“

BMW-Ingenieure überwachen und analysieren mithilfe von Data-Analytics-Technologie alle Schraubverbindungen, die für die Fahrzeugsicherheit relevant sind. Im Rahmen seiner präventiven Qualitätsstrategie hat der Automobilhersteller Algorithmen entwickelt, die Verbindungen in mehr als 3.200 Montageanlagen analysieren.

„Die Aufzeichnung und Analyse der Schraubprozesskurven liefern genaue Rückmeldungen zur Qualität der Schraubverbindungen“, sagt Patron. „Das Programm kann verschiedene Arten von Fehlern erkennen und mögliche Fehlerquellen in einem Ursache-Wirkungs-Diagramm aufzeigen.

„Die Analyse von Schraubprozesskurven liefert auch wichtige Erkenntnisse für die systematische Überwachung von [Befestigungs-]Systemen und Parametern, wie zum Beispiel dem Anzugsdrehmoment“, fügt Patron hinzu. „Wenn diese Erkenntnisse schnell umgesetzt werden, entsteht ein geschlossener Kreislauf der kontinuierlichen Verbesserung.

„Eine rein manuelle Analyse der Schraubprozesskurven würde in vielen Fällen nur zu einer Feststellung von ‚akzeptabel‘ oder ‚nicht akzeptabel‘ führen, ohne die Fehlerursache zu identifizieren oder Verbesserungspotenzial aufzuzeigen“, behauptet Patron.

„Beim Thema Smart Data Analytics verfolgen wir die klare Strategie, die Daten möglichst nah an die Menschen im betrieblichen Prozess zu bringen“, erklärt Patron. „Hier geht es vor allem um Data Lakes, die für die Fachabteilungen vollständig zugänglich sind, Analytics-Tools in Self-Service-Lösungen und praxisnahe Datenvisualisierung. Analysen können nur dann effektiv sein, wenn wir umsetzbare Erkenntnisse haben.“

Nur eine von McKinsey und dem WEF genannte Leuchtturmanlage befindet sich in Nordamerika. Es handelt sich um Fast Radius Inc., ein in Chicago ansässiges Unternehmen für additive Fertigung, das sich auf produktionsreife Teile spezialisiert hat.

Fast Radius produziert Kunststoff- und Metallteile in Massenproduktion für Kunden aus den unterschiedlichsten Branchen, darunter Automobil, Luft- und Raumfahrt, Konsumgüter und medizinische Geräte. Die Kunden reichen von Husqvarna bis Steelcase.

„Die Fertigung ist nicht nur wichtig für die Dinge, die sie herstellt, sondern auch für die Dinge, die sie ermöglicht“, sagt Lou Rassey, CEO von Fast Radius. „Wir ernähren, versorgen, verbinden und bringen die Welt mit den Dingen, die wir herstellen, voran. Wir verfügen nun über neue und leistungsstarke Werkzeuge, um Neues möglich zu machen.“

Rassey und seine Kollegen haben ein proprietäres Betriebssystem entwickelt, das Echtzeitanalysen ermöglicht und Design, Produktion und globale Erfüllung für seine vielfältigen Kunden orchestriert.

„Wir verstehen uns nicht als Servicebüro“, erklärt Rassey, ein Maschinenbauingenieur, der früher bei Chrysler arbeitete. „Wir sind ein industrietauglicher Fertigungspartner, der Unternehmen über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg unterstützt. Wir helfen ihnen, Anwendungen der additiven Fertigung zu entdecken, die für ihr Unternehmen sinnvoll sind.

„Die additive Fertigung hat jetzt den Wendepunkt überschritten“, behauptet Rassey. „Es hat sich von einem Prototyping-Tool für kleine Stückzahlen zu einem Großserienprozess entwickelt, mit dem Teile eines Kalibers in Massenproduktion hergestellt werden können, die an ein Flugzeug geschraubt oder unter der Motorhaube eines Autos befestigt werden können.

„Die Qualität und Zuverlässigkeit der Materialien erfüllt mittlerweile viele der geforderten Spezifikationen“, fügt Rassey hinzu. „Darüber hinaus sind die wirtschaftlichen Aspekte der additiven Fertigung heute sinnvoll. Es konkurriert mittlerweile mit der Wirtschaftlichkeit herkömmlicher Produktionsmethoden oder übertrifft diese sogar.“

Laut Rassey ist die additive Fertigung Teil einer breiteren Reihe von Innovationen, die unter das Dach von Industrie 4.0 fallen, wie etwa Datenanalyse, digitales Design und Simulation.

„Additive Fertigung bietet Unternehmen einen spürbaren Mehrwert, beispielsweise die Möglichkeit, Teile mit komplexen Formen und Geometrien herzustellen“, sagt Rassey. „Es ermöglicht eine kundenspezifische Anpassung und Kleinserienproduktion auf eine Weise, die viel wirtschaftlicher ist als herkömmliche Methoden.

„Es gibt auch Innovationsgeschwindigkeit“, betont Rassey. „Unternehmen können Teile noch am selben Tag fertigen lassen und Produkte schneller auf den Markt bringen. Es ist nicht nötig, wochenlang auf die Herstellung von Spritzgussteilen zu warten.

„Darüber hinaus besteht für Unternehmen keine Notwendigkeit, physische Teile zu lagern oder große Mengen an Lagerbeständen zu führen“, bemerkt Rassey. „Sie können Teile virtuell in der Cloud speichern und bei Bedarf produzieren, wann und wo sie benötigt werden. Das kann dramatische Auswirkungen auf die Kosten und Effizienz der Lieferkette haben.“

Fast Radius hat kürzlich eine strategische Partnerschaft mit UPS geschlossen, die es der additiven Fertigung ermöglicht, „die vierte Modalität der Logistik zu erschließen“, sagt Rassey. „Zusätzlich zum Transport von Teilen auf dem Land-, Luft- und Seeweg verfügen wir jetzt über ein viertes Transportmittel, das Teile über das Internet rund um die Welt transportieren kann. Dadurch können Unternehmen virtuelle Bestände speichern, die die herkömmlichen physischen Bestände ergänzen.“

Ein fortschrittliches Betriebssystem ermöglicht es Fast Radius, Daten in jedem Schritt des Herstellungsprozesses zu sammeln und zu analysieren, einschließlich Rohstoffe, Rezeptur, Umgebungsbedingungen, Maschineneinstellungen und Teilefertigungsparameter. Es erfasst auch nachgelagerte Daten im Zusammenhang mit der Nachbearbeitung und Teileprüfung.

„Wir erstellen einen digitalen Thread, der es uns ermöglicht, Einblicke in die Ursachen von Variabilität zu gewinnen und jedes Teil, das wir herstellen, kontinuierlich zu verbessern“, betont Rassey. „Das Betriebssystem ermöglicht auch Flexibilität in der Fabrikhalle, beispielsweise bei der Planung und dem Personalbedarf.

„Durch die Zusammenstellung einer Reihe von Industrie 4.0-Technologien konnten wir ein Unternehmen schaffen, das kapitaleffizient ist und bei steigender Nachfrage wachsen kann“, behauptet Rassey. „Das ist ein spannendes Element der heutigen neuen digitalen Fertigungswelt. Es ist ein viel agilerer Fußabdruck als in der Vergangenheit. Fabriken können jetzt äußerst flexibel sein und bei Bedarf problemlos Kapazitäten hinzufügen.“

Ein weiteres Unternehmen an der Spitze von Industrie 4.0 ist Phoenix Contact, ein führender Hersteller von Leistungsschaltern, Steckverbindern, modularen Elektronikgehäusen, Signalkonditionierern, Überspannungsschutzgeräten, Reihenklemmen und anderen Industriekomponenten und Verbindungsprodukten.

Mit Kunststoffspritzgussanlagen werden komplexe Teile hergestellt, die aufgrund der zunehmend individuellen Beschaffenheit der Endprodukte in immer kürzeren Zeiträumen fertig sein müssen. Um dieser Herausforderung zu begegnen, ist das Hauptwerk von Phoenix Contact in Blomberg, Deutschland, führend in der Anwendung modernster Technologien wie digitaler Zwillinge. Durch die Erstellung digitaler Kopien der Spezifikationen jedes Kunden konnte die Produktionszeit um 30 Prozent verkürzt werden.

Die Axioline Input-Output-Module des Unternehmens werden in Losgröße eins in einem vollautomatisierten Prozess produziert. Um diese Module wirtschaftlich produzieren zu können, setzt Phoenix Contact bei einer stetig wachsenden Variantenvielfalt auf Industrie 4.0-Technologie.

„Intelligente mechatronische Systeme kommunizieren standortübergreifend und unternehmensweit über Netzwerkinfrastrukturen“, sagt Anja Moldehn, Senior-Projektmanagerin für Industrie 4.0 bei Phoenix Contact. „Für dieses Ethernet- und Internet-basierte Kommunikationsnetzwerk werden ausschließlich standardisierte und offene Schnittstellen verwendet. Es bietet die Grundlage für flexible, sich selbst optimierende Produktionsprozesse.

„Sobald sich das Material auf dem Werkstückträger befindet, wird über einen RFID-Tag eine Verbindung zum übergeordneten System hergestellt“, erklärt Moldehn. „Das beliebig erweiterbare Umlaufsystem ermöglicht die flexible Vernetzung aller denkbaren Produktionsressourcen zu einem einzigen Fertigungssystem.

„Die für den Fertigungsprozess erforderlichen Arbeitsplätze, Montagemaschinen und Prüfzellen lassen sich einfach anbinden“, betont Moldehn. „Dazu bedarf es einheitlicher Schnittstellen sowie einer autonomen Steuerung der Basisprozesse. Es ermöglicht die gleichzeitige Produktion unterschiedlicher Varianten.

„Adaptives Verhalten stärkt die Produktion bei der Bewältigung jeglicher Art von Störungen und sorgt für Flexibilität für maximale Effizienz“, sagt Moldehn. „Es gibt keinen zentralen Controller; Stattdessen gibt es intelligente Zusammenarbeit. Verteilte Steuerungen passen sich selbstständig an Prozesse, Anlagen und Geräte an.“

Dank der Industrie 4.0-Technologie lassen sich komplexe Produktionsprozesse einfacher verwalten und optimieren. Dadurch kann Phoenix Contact nun Losgrößen von eins zu den gleichen niedrigen Kosten produzieren wie herkömmliche Massenproduktionsprozesse.

„Innovative Verbindungstechniken und steckbare Installationssysteme reduzieren Kosten und Montagezeiten durch schnelle und fehlerfreie Verkabelung“, ergänzt Moldehn. „Um dieses Problem zu lösen, haben wir die Push-in-Anschlusstechnik entwickelt. Massive Leiter oder Leiter mit Aderendhülse können ohne Werkzeug direkt kontaktiert werden.

„Das spezielle Federprofil ermöglicht das manuelle oder automatische Einlegen von Leitern mit Aderendhülsen ab 0,34 Quadratmillimeter“, so Moldehn. „Die Feder lässt sich einfach per Druckknopf öffnen, ohne direkten Kontakt mit stromführenden Teilen.

„Dieser zeitsparende Leiteranschluss ermöglicht eine schnelle Verdrahtung“, sagt Moldehn. „Geringe Steckkräfte erleichtern die Verdrahtung deutlich.“

Das Werk von Schneider Electric in Le Vaudreuil, Frankreich, ist das Flaggschiff des Unternehmens für Industrie 4.0-Technologie. Das 44 Jahre alte Werk montiert eine Vielzahl von Produkten, darunter Antriebe, Schnellstarter und hochintensive Silberkontakte.

Die Anlage dient als Vorzeigeprojekt für die EcoStruxure-Technologie von Schneider Electric. EcoStruxure ist eine IoT-fähige offene, interoperable Systemarchitektur und Plattform, die einen dreischichtigen Ansatz aus vernetzten Produkten, Edge-Steuerung sowie Apps, Analysen und Software kombiniert.

Die Ingenieure von Schneider Electric haben digitale Tools wie Augmented Reality eingesetzt, um den Bedienern im Werk Le Vaudreuil Einblick in den Betrieb, die Wartung und den Energieverbrauch zu verschaffen. Die Initiative hat dazu beigetragen, die Wartungskosten um 30 Prozent zu senken und gleichzeitig die Gesamteffizienz der Anlagen um 7 Prozent zu steigern. Mitarbeiter diagnostizieren Geräteanomalien und Ausfälle über mobile Tablets.

„Le Vaudreuil stellt für Schneider Electric die Fabrik der Zukunft dar“, sagt Luke Durcan, Direktor von EcoStruxure bei Schneider Electric. „Es wendet unseren maßgeschneiderten, nachhaltigen und vernetzten Ansatz an, der jahrelange Lean-Methoden, Prozess- und Personalkompetenz mit den Spitzentechnologien verbindet, die jetzt über EcoStruxure verfügbar sind.“

Die Produktionslinie in Le Vaudreuil ist zu 100 Prozent automatisiert. Mithilfe von Augmented Reality können Bediener Daten analysieren und Probleme beheben, wodurch Eingriffe sicherer werden und die Diagnosezeit verkürzt wird. Sensoren ermöglichen eine vorausschauende Wartung und die Cybersicherheit wurde durch den Einbau eines Datenbunkers erhöht.

„Die digitale Transformation von Le Vaudreil hat uns nachhaltiger, flexibler bei der Erfüllung von Kundenanforderungen, strategischer und attraktiver für die nächste Belegschaftsgeneration gemacht“, behauptet Durcan.

Das Werk nutzt modernste Technologie, um die Produktivität zu verbessern und den Betrieb zu rationalisieren. Beispielsweise verbindet, ordnet und modelliert ein Manufacturing Execution System verschiedene Systeme und physische Anlagen.

„Dadurch erhalten wir in Echtzeit Einblick in die Leistung der Fabrik in allen Kategorien, wie Qualität und Sicherheit“, sagt Durcan. „Es ermöglicht eine vorausschauende Wartung, optimiert die Betriebszeit und stellt gleichzeitig sicher, dass die Geräte länger halten.“

„Dank der Digital-Twin-Software verfügen wir über ein 3D-Virtual-Reality-Modell der gesamten Fabrik, das wir zum Testen und Validieren neuer Innovationen verwenden können. Anschließend schulen wir unsere Bediener, damit sie sehen, wie sich ihre tägliche Arbeit verändern wird.“ fügt Durcan hinzu. „Die Möglichkeit, sich auf ein gemeinsames digitales System verlassen zu können, erleichtert den Wissensaustausch und steigert die Produktivität.

„Die Kombination aus fahrerlosen Transportfahrzeugen und unserem starken Lean-Management-System hat den Materialfluss im gesamten Werk optimiert“, betont Durcan. „Kollaborative Roboter haben sich wiederholende Aufgaben übernommen und ermöglichen es den Bedienern, ihre Zeit und Fähigkeiten auf Aufgaben mit höherer Wertschöpfung zu konzentrieren.

„Erweiterte Datenanalysen ermöglichen es der Belegschaft, bessere Entscheidungen zu treffen, die sich in größerem Umfang auf das Unternehmen auswirken, was letztendlich dazu beiträgt, die Mitarbeiterzufriedenheit zu steigern“, behauptet Durcan. „Heutzutage erfordert unser Unternehmen neue Fähigkeiten und die Aufnahme der Mitarbeiter war dank der Schulung und der Möglichkeiten, anders zu arbeiten, sehr positiv.

„Technologien wie Mixed Reality und digitale Zwillinge ermöglichen es Mitarbeitern, Probleme zu beheben oder Maschinen-Upgrades zu testen, ohne einen Schraubenzieher zu heben oder sich gefährlichen Maschinen zu nähern“, erklärt Durcan. „Diese kleinen Entwicklungen zeigen bereits, dass wir mit der Digitalisierung in der Lage sein werden, Risiken zu reduzieren, reaktionsfähiger zu sein und auf Werksebene anders zu arbeiten und gleichzeitig die Rentabilität und Effizienz auf Organisationsebene zu steigern.“

„Die digitale Infrastruktur in der Fertigung hat sich über mehrere Jahrzehnte weiterentwickelt, aber jetzt verfügen wir über die Tools, um Fabrikoptimierungsstrategien in der Größenordnung und Geschwindigkeit zu verwalten, um einen Echtzeitansatz für die Anlagenverwaltung und Prozessoptimierung zu verfolgen“, sagt Durcan. „Die Zukunft der Fertigung ist vernetzter, effizienter und nachhaltiger – mit einer leistungsfähigeren und engagierteren Belegschaft.“

Chengdu, China, ist eine der am schnellsten wachsenden Städte der Welt. Hier befindet sich auch ein hochmodernes Werk von Siemens Industrial Automation Products, das Industrie-PCs und speicherprogrammierbare Steuerungen herstellt.

In der sechs Jahre alten Anlage werden alle Produktionsaktivitäten vollständig digital erfasst, überwacht, analysiert und optimiert. Seit 2013 steigert das Werk seine Produktivität jährlich um 20 Prozent. Darüber hinaus weist es eine Prozessqualität von 99,999 Prozent auf, wobei eine Reihe von Prüfstationen die sehr geringe Anzahl von Fehlern aufspüren.

„[Wir haben] Produktionsautomatisierung, Materialflussautomatisierung und Informationsflussautomatisierung implementiert“, sagt Li Yong Li, Werksleiter. „[Das Werk] hat sich hinsichtlich Geschwindigkeit, Flexibilität, Qualität, Effizienz und Sicherheit zu einem Vorbild für die Zukunft der Fertigung entwickelt.“

Das Werk in Chengdu ist ein Nachbau des Siemens-Flaggschiffwerks in Amberg, Deutschland.

„Wir haben die Prozesse vom Werk Amberg bis Chengdu eins zu eins abgebildet“, erklärt Gunter Beitinger, der für den digitalen Betrieb beider Anlagen verantwortlich ist. „Von den Maschinen und Softwaretools bis hin zum Fertigungsausführungssystem, das jeden Aspekt des Produktionsprozesses von Anfang bis Ende auf virtueller Ebene aufzeichnet und steuert, sind die Anlagen in Chengdu nach denselben Prinzipien und Prozessen konzipiert wie die Anlagen bei Amberg Fabrik.

„Das Erfolgsrezept in Deutschland funktioniert in China genauso“, erklärt Beitinger. „Wenn ein Roboter beispielsweise eine Baugruppe auf eine Leiterplatte lötet, prüfen unsere Systeme zunächst, ob das Teil ordnungsgemäß funktioniert, bevor es weiterverarbeitet wird.

„Wir prüfen jeden Prozessschritt und jedes Bauteil auf Qualität und nutzen dazu intelligente Algorithmen“, sagt Beitinger. „Das Ergebnis ist Prozessstabilität gepaart mit hoher Qualität. In vielen Fabriken in China erfolgt die Qualitätsprüfung jedoch erst am Ende des Herstellungsprozesses, was zu viel Abfall führt.“

Zusätzlich zum hohen Grad an Automatisierung und Qualitätskontrolle am Standort Chengdu werden alle Produktionsprozesse digital erfasst. Software wird täglich mit 10 Millionen Daten gefüttert. Dies dient der Steuerung von Produktionsabläufen und der Qualitätssicherung. Produktionsdaten fließen über die PLM-Software der digitalen Fabrik direkt zurück in die Fertigungsprozesse.

„Im Mittelpunkt dieses Prozesses steht die digitale Zwillingstechnologie“, sagt Beitinger. „Diese virtuellen Darstellungen von Produkten und Produktionsprozessen [ermöglichen es uns], ganzheitliche Modelle von Produkten und ihren Lebenszyklen zu erstellen. Dies wiederum ermöglicht eine umfassende Optimierung im Hinblick auf Schlüsselfaktoren wie Geschwindigkeit, Flexibilität, Produktqualität und Datensicherheit.“