geralt / Pixabay

Smart Factories: intelligent, vernetzt, automatisiert

Wir stellen vier innovative Smart Factories vor

Halbleiter smart produziert

Besonderheit: Infineon Dresden fertigt Halbleiter auf Wafern mit 200 und 300 Millimetern Durchmesser. Beide Fertigungslinien verfügen über einen sehr hohen Automatisierungsgrad von über 90 Prozent. Die Smart Factory in Dresden ist integraler Bestandteil eines virtuellen Fertigungsverbunds mehrerer Standorte von Infineon und ist über die komplette Lieferkette vernetzt.

Aufgabe: »Meine Hauptaufgabe ist die Recherche und Konzipierung von Lösungen zur Automatisierung und Produktionslogistik. Dafür erstelle ich Lastenheften und steuere die Abstimmung über viele beteiligte Abteilungen. Außerdem arbeite ich mit an dem Ziel, die weltweit verteilten Fertigungsstandorte von Infineon mittelfristig zu einer ganzheitlichen ›Virtual  Factory‹ zu vernetzen«, verrät Harald Heinrich, Principal Industrial Engineering & Automation bei Infineon in Dresden.

Harte Nuss: Die Fertigung von Halbleitern durch Menschen und Maschinen im gleichen Raum erfordert eine hohe Sicherheit und Reinheit bei Bearbeitung und Transport der Produkte. »Außerdem müssen wir Produkte und Prozessparameter über den gesamten Fertigungsprozess vollständig nachverfolgen können«, erkärt Harald Heinrich.

i-Tüpfelchen: Durch den Einsatz modernster Systeme zur Prozessüberwachung erreicht Infineon eine hohe Produktionstransparenz und ist in der Lage, die Produkte schnell und qualitätsgerecht zu liefern.

Griff in die Kiste: Die Königsdisziplin in der Robotik

Problem: Ganz egal, was in einer Fabrik produziert wird, eines ist sicher: Es gibt Teile, die zum Transport an die nächste Station unsortiert in Kisten wandern und später weiterverarbeitet werden müssen. Und zwar so: Einzelnes Werkstück entnehmen und korrekt in eine Maschine einlegen – eine körperlich anstrengende, monotone Arbeit.

Harte Nuss: »Die Vereinzelung von Bauteilen stellt eine der größten Herausforderungen in der Automatisierung dar und wird deshalb heute immer noch häufig manuell durchgeführt«, erklärt  Felix Spenrath, wissenschaftlicher Mitarbeiter und Projektleiter am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung.

Lösung: Die Griff-in-die-Kiste-Software bp3™ des Fraunhofer IPA. Ein Roboter kann damit die Teile in einer Kiste lokalisieren und sie dank Bahnplanung sicher herausnehmen. Welche Form die Bauteile haben, ist dabei irrelevant. Dieser automatisierte Arbeitsschritt macht die Smart Factory noch klüger.

Herausforderung: »Bei der Integration in eine Smart Factory muss gewährleistet sein, dass die Software – die selbstverständlich in der Cloud laufen kann – neben den Bauteildaten auch Zugriff auf Informationen über die verwendeten Greifer, Kisten sowie weitere Komponenten hat«, so Felix Spenrath.

Besonderheit: Die Software passt zu ganz unterschiedlichen Robotern und Sensoren. Unabhängig vom Hersteller wird die Roboterbahn via TCP/IP an die Robotersteuerung übermittelt. Für kürzere Taktzeiten und mehr Flexibilität können auch zweiarmige Roboter verwendet werden.

Forschen für die smarte Zukunft

Besonderheit: Die ›SmartFactory-KL‹, die im Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz beheimatet ist, ist die weltweit erste herstellerunabhängige Industrie 4.0-Produktionsanlage. Schlüsselfaktoren der Technologieplattform bilden die hochgradig wandlungsfähige Fertigung bis hin zu Losgröße eins und das intelligente Produkt mit RFID-Tag.

Harte Nuss: Es war eine Herausforderung, sich auf einheitliche Standards für die Schnittstellen zu einigen, da der Partnerkreis aus direkten Wettbewerbern besteht.

i-Tüpfelchen: Als unabhängige Organisation bietet die ›SmartFactory-KL‹ eine markenneutrale Testplattform für neue Industrie 4.0-Technologien und Konzepte. »Unser Netzwerk besteht aus mehr als 50 führenden Unternehmen, die gemeinsam mit uns Produkte und Technologien entwickeln und testen können«, sagt Michael Wendling, Teamleiter Konstruktion & Entwicklung bei der ›SmartFactory-KL‹.

Ziele: »Zukünftig steht die vertikale Integration im Fokus. Dabei gehen wir der Frage nach, wie wir IT mit Operational Technology – etwa Sensoren und Steuerungen – über Edge Devices oder Clouds verbinden können. Außerdem erforschen wir, wie der Mensch in der Produktion der Zukunft unterstützt werden kann, etwa durch Augmented Reality«, so Michael Wendling.

Autoproduktion mit Köpfchen

Aufgabe: Als Mitglied des Bereichsvorstands Mercedes-Benz Cars, Produktion und Supply Chain Management, verantwortet Markus Schäfer die strategische Ausrichtung und Umsetzung der smarten Produktion in den Werken und der Produktionsorganisation weltweit.

Ziele: Die Smart Factory ist nur ein Baustein in der Digitalisierungsstrategie. Das Unternehmen verfolgt die Vision der smarten Produktion mit der Digitalisierung der Wertschöpfungskette vom Lieferanten über die Produktion bis hin zum Kunden – für maximale Flexibilität.

Harte Nuss: »Wir modernisieren unsere Werke permanent. Das heißt, unsere Herausforderung besteht darin, neue Produktionstechnologien in bereits bestehende Prozesse zu integrieren, ohne dabei die laufende Produktion zu stören«, erklärt Markus Schäfer.

i-Tüpfelchen: Der Mitarbeiter steht in der smarten Produktion immer im Fokus. Seine Erfahrung, Flexibilität und sein Erfindergeist sind unersetzlich. »Während die Roboter zunehmend körperlich anstrengende Arbeiten übernehmen, werden wir unsere Mitarbeiter für steuernde und konzipierende Aufgaben einsetzen können«, so Schäfer.


Anzeige

Anzeige