KUKA Smarte Produktion

Anlage wechsle dich

Unterschiedlichste Produkte in ein und derselben Anlage fer­tigen und dabei möglichst wenig Zeit auf den Umbau verwen­den – davon träumen Unternehmen schon lange. Die Lösung: eine neutrale, intelligente Anlage, die mit verschiedenartigen Werkzeugen die unterschiedlichsten Dinge fertigen kann.

Wie eine typische Anlage sieht sie nicht aus, die Produktion der Zukunft. Sie ähnelt eher akkurat geplanten Straßenzügen mit einzelnen Blöcken, zwischen denen autonome Fahrzeuge, sogenannte Automated Guided Vehicles (AGVs), herumfahren. Sie holen Werkzeuge, rüsten damit Roboter aus und liefern Bauteile vom Warenlager in die blockartigen Produktionszellen. Darin schweißen, schrauben und kleben Roboter die unterschiedlichsten Bauteile. Den Überblick über alles hat eine intelligente Software. Sie weiß, wo sich die AGVs befinden, welche Bauteile sie den Robotern liefern müssen, und bereitet in kurzer Zeit eine Umrüstung vor.

Zunehmende Typenvielfalt, häufigere Modellwechsel, Stückzahlschwankungen: Auf einem hart umkämpften Markt sind solche flexiblen Lösungen entscheidend. Schnell anpassbare Fertigungszellen ersetzen starre Anlagen, deren Umbau viele Wochen und Monate dauern kann.

Hinter der Flexibilität steckt ein programmierbarer Materialfluss, erklärt ein Experte der KUKA Software-Entwicklung. »In der Smart Production sind Teilelogistik und Produktion voneinander getrennt. Die unterschiedlichen Bereiche werden durch autonome Transportfahrzeuge und intelligente Software je nach Bedarf miteinander verbunden.« Die Produktionszellen sind dabei mit neutralem Equipment ausgestattet. Dieses Zusammenspiel ermöglicht, dass die Produktion einfach skaliert oder schnell auf neue Produkte angepasst werden kann. So könnte in ein und derselben Anlage eine Wasch­trommel oder ein Radhausträger für Pkws produziert werden.

Produktionswissen und Industrie-Service als Geschäftsmodell?SmartProductionCenter

Prof. Dr. Wolfgang Maaß leitet als wissen­schaftlicher Direktor am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) den Bereich »Smart Service Engineering«. Er sieht in der gewonnenen Flexibilität vor allem die Chance auf innovative Geschäftsmodelle. Dabei sind Themen wie vorausschauende Wartungstechniken und die Zustands­überwachung zwar wichtige Aspekte, dienen aber hauptsächlich der Kosten­optimierung. Maaß sieht die Entstehung innovativer Geschäftsmodelle vor allem dort, wo Unternehmen bereit sind, sich zu transformieren: »Dies kann in einer Erweiterung um zusätzliche Branchen oder Produktangeboten liegen.«

Bei einer smarten Produktion mit ihren vernetzten Maschinen fällt natürlich eine große Datenmenge an – ein weiterer Nut­zen für die Unternehmen. Am DFKI wird untersucht, wie sich Daten und Wissen aus der Produktion handeln und bilanzieren lassen. Auch hier kann ein innovatives Geschäftsmodell entstehen: »So können Daten über die Güte eingehender Rohstoffe und Halbfabrikate oder die Abnutzung von Werkzeugen und Maschinen über die Zeit analysiert, zu Wissen verdichtet und dies dann verkauft werden.«

Aber auch Serviceleistungen können künftig in einer Produktionshalle entste­hen, erklärt der KUKA Experte: »Die Smart Production ermöglicht mit ihren frei programmier­baren Abläufen und Umrüstungen und der intelligenten Software Pay-Per-Use- und X-as-a-Service-Geschäftsmodelle.« Das heißt, dass eine Firma beispielsweise nicht mehr ein bestimmtes Produkt ver­kauft, sondern ihre Anlageninfrastruktur als Dienstleistung anbietet.

Angebot und Nachfrage zusammenbringen: ARENA2036

Ein Beispiel für solche innovativen Modelle ist der Forschungscampus ARENA2036. Die wandlungsfähige For­schungshalle ist Teil des Campus der Universität Stuttgart und funktioniert nach einem bekannten Prinzip: Der weltgrößte Taxivermittler Uber besitzt kein einziges Auto, der größte Zimmer­anbieter der Welt, Airbnb, keine Betten – der Trick ist ein Zusammenbringen von Angebot und Nachfrage.

Diese Aufgabe übernimmt auch ARENA2036, erklärt der Vorstandsvor­sitzende Peter Fröschle: »Wir beschäf­tigen keine eigenen Forscher, sondern fungieren als Vermittler von Forschungs­projekten und Zusammenarbeitsmöglich­keiten. Wir stellen beispielsweise das Gebäude und somit eine Projektfläche für die Zusammenarbeit. In der ARENA2036 werden die Kompetenzen der Partner gebündelt, so beschleunigen wir den Prozess von der Idee zur Umsetzung.« Ein Forschungscampus also, in dem Partner aus Wissenschaft und Wirt­schaft gemeinsam Themen wie Mobilität, Produktion und Arbeit im Kontext der Digitalisierung erforschen und gestalten.

Herausforderungen smart lösen

Von bereits etablierten, traditionellen Prozessen auf autonome Transportfahr­zeuge und schlaue Software umzudenken, erfordert ein gewisses Maß an Kreativität. »Die Herausforderung besteht grob gesagt darin, die neuen Möglichkeiten auch wirklich zu nutzen und sich nicht durch gängige Vorstellungen dessen, was heute mit klassischen Steuerungen in Punkto Flexibilität erreicht werden kann, zu beschränken«, sagt Bauer.

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