18 1/2016 Fotos: BeOne Hamburg Industrie 4.0 Digitalisierung Die frühzeitige Einbeziehung von z. B. Funktion oder Betriebsverhalten in der Entwicklung mithilfe digitaler Modelle, senkt den Projektierungsaufwand. Eine 3D-Simulation eines Produktes erlaubt des Test auf die Tauglichkeit in der Praxis in der virtuellen Ausgabe des späteren Arbeitsumfeldes. zu definieren und einzuführen sind. Zu dieser Phase zählen neben den Prozes-sen, Regeln und Berechtigungen auch die Datenströme. Im Fall der 3D-Simu-lation in der Produktentwicklung oder des Rapid Prototyping gibt der PBP etwa den Datenfluss vor – also wo kommen die Daten her und wo gehen sie hin, und er hält die Freigaben für 3D-Daten fest. System- und IT-Bebauungspläne Im System-Bebauungsplan (SBP) wird festgelegt, welche Methoden und Pro-zesse durch den Einsatz von IT-Syste-men sinnvollerweise unterstützt werden können. Der IT-Bebauungsplan wiede-rum gibt vor, welches IT-System welche systemische Unterstützung bieten kann. Üblicherweise leistet hier klassische Standardsoftware wie SAP, CATIA, ProE, Delmia oder Teamcenter gute Dienste. Dazu ein Einblick in die Vorgehensweise. Gemeinsam mit dem Unternehmen legt BeOne zunächst die Methoden fest: • virtuelle Absicherung der Montage-planung • Virtualisierung des Produktionspro-zesses • virtuelle Machbarkeitsstudien • Virtualisierung des kontinuierlichen Verbesserungsprozesses (KVP) Im nächsten Schritt werden im Rahmen des PBP die nötigen Daten in einer Da-tenbasis zusammengeführt und die Nut-zung von 3D-Daten für Workshops, die Betriebsmittelerstellung und die Opti-mierung der Produktionsumgebung frei-gegeben. Auf der Basis der Workshop-Er-gebnisse erfolgt die Erstellung konkreter Arbeitspläne. Für die optimale Auswahl der IT-Systeme klärt das Projektteam im Anschluss Fragen nach: • den erforderlichen Schnittstellen zu anderen Systemen bzw. Projekten • den Prozessen, die der systemischen Unterstützung bedurften • den benötigten Gewerken • dem Datenspeicherbedarf etc. Mit dieser Vorgehensweise konnte BeOne u. a. die Entwicklung eines Ablagewa-gens (B-Konsole) wesentlich beschleuni-gen und zugleich kostengünstiger gestal-ten. „Bei unserem Kunden war es durch-aus üblich, die Entwicklung mit einer Handzeichnung auf einem Flipchart zu beginnen und diese dann der Konstruk-tion zu übergeben“, erinnert sich Carsten Hagemann. Typischerweise wurde dann auf Basis der Handzeichnung ein Prototyp gebaut, der zunächst in der Praxis getestet werden musste. Aufgrund der Ergebnisse der Tests erfolgte eine Optimierung des Prototyps zur Produktionsreife. Einsparungen durch Digitalisierung In der digitalen Fabrik erstellen die Kon-strukteure den Ablagewagen heute als virtuelles 3D-Modell und testen dieses in einer virtuellen Ausgabe des späteren realen Arbeitsumfelds auf seine Praxistauglichkeit. Wo die Virtualisierung auf Unstimmigkeiten zwischen Planung und Praxis hinweist, kann im 3D-Modell nachgebessert werden – schnell und un-kompliziert. So reduzieren sich Planungs-aufwand, Materialverluste und damit die Gesamtkosten sowie der Zeitbedarf. „Frü-her betrug der Arbeitsaufwand bei unse-rem Kunden für die Entwicklung eines Ablagewagens 21 Stunden. Dazu musste der Wagen mindestens zweimal gebaut werden, bevor er in Serie gehen konn-te. Dank der Digitalisierung werden nur noch 17 Stunden benötigt – eine Einspa-rung von knapp 20 % – und der Material-verbrauch reduzierte sich um 50 %, da nur noch ein Prototyp gefertigt wird“, erläutert Carsten Hagemann den messbaren Erfolg der Digitalisierung dieses Arbeitsfeldes. So wie in diesem Beispiel ergeben sich durch die digitale Abbildung der realen Fabrik viele Einsparpotenziale. In der Entwicklung entfallen reale Prototypen und eine größere virtuelle Variantenviel-falt reduziert die Nachplanung für die Fertigung und Logistik. In der Materiallo-gistik reduziert die exakte virtuelle Dar-stellung die Planungszeit drastisch und erhöht gleichzeitig die Planungssicher-heit signifikant, da sie u. a. dynamische Betrachtungen und Sicherheitsuntersu-chungen ermöglicht. Zudem minimieren Ergonomie- und Kollisionsbetrachtungen in der Fertigungsplanung die Nacharbei-ten sowie eine Vielzahl an Risiken und Gefahren. Zeitgleich reduziert die digi-tale Absicherung des Betriebsmittelbaus die Planungs- und Baukosten. Fazit: Industrie 4.0 bzw. die Einführung der digitalen Fabrik wirkt kostensenkend und effizienzsteigernd und ist nicht so kompliziert, wie man denkt; vorausge-setzt, man betreibt sie projektweise und orientiert sich dabei an standardisierten Vorgehensweisen. Mit dem erfolgreichen Einsatz der digitalen Fabrik an einem verhältnismäßig kleinen Beispiel wird für die Beteiligten deutlich, dass dieses Vor-gehen funktioniert. Somit werden Vorbe-halte gegenüber den anstehenden Ver-änderungen in der Arbeitswelt teilweise abgebaut.
FT_01_2016
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