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Wir planen und steuern unsere Werke digital.

Zukunftschance Digitalisierung

Maschinen & Prozesse

In den Werken von Schaeffler ist die digitale Revolution in vollem Gang. Ob bei der Planung neuer Anlagen oder ganzer Fabriken oder im laufenden Betrieb: Innovative Digitalwerkzeuge und intelligente Datennutzung dienen dazu, die Produktivität zu steigern.

Dem Informatiker Dr. Dennis Arnhold ist es wichtig, an konkreten Anwendungen zu arbeiten. Sein Wissen setzt er ein, um bei Schaeffler neue Methoden für die Produktionsplanung einzuführen.

Ein nüchternes Büro in Herzogenaurach. Dennis Arnhold klappt seinen Laptop auf. Ein paar Klicks – und schon befindet er sich mitten in einer Fabrik in Kysucké Nové Mesto, einer slowakischen Kleinstadt nahe der polnischen Grenze. In einem bereits bestehenden Werk hat Schaeffler dort kürzlich die Fertigungskapazitäten für Radlager ausgebaut. „Das ist ein digitaler Zwilling der kompletten Produktionslinie“, erläutert Arnhold, während er die 3D-Ansicht vergrößert. Alle Details, die eine Fabrik ausmachen, sind zu erkennen; nicht nur die Maschinen, sondern jede einzelne Leuchte und sogar die Logistikbehälter, die der Bauteilversorgung dienen – in einer Animationsqualität, die einem modernen Computerspiel gleicht. Doch für Arnhold ist die „3D Experience Platform“ alles andere als ein Freizeitvertreib. Sie dient der Planung neuer Produktionslinien oder sogar ganzer Fabriken.

Sehen heißt verstehen: Realitätsnahe Simulationen von neuen Anlagen verbessern die Entscheidungsqualität. Sehen heißt verstehen: Realitätsnahe Simulationen von neuen Anlagen verbessern die Entscheidungsqualität.

In drei Dimensionen zu planen, hat aus Sicht des Experten große Vorteile: „Wir können zum Beispiel Arbeitsplätze vorab bereits ergonomisch optimal gestalten.“ Besonders stolz ist Arnhold freilich auf die eingesparte Fläche: Im Vergleich zu einer älteren Linie im Schaeffler-Verbund sank der Platzbedarf in der Fabrik in Kysucké bei vergleichbarer Ausbringung um 40 Prozent. Was bei einem Traditionsprodukt wie dem Radlager funktioniert, ist für innovative Systeme erst recht wichtig: Wo komplexe Montagen – etwa für elektrifizierte Antriebssysteme – erstmals geplant werden, können Produkt- und Prozessentwickler anhand der virtuellen Anlagen vorab diskutieren, wie eine optimale Produktion aussieht.

Wir können Arbeitsplätze vorab bereits ergonomisch optimal gestalten.

Dr. Dennis Arnhold

Die Fabrikplanung im virtuellen Raum ist nur ein Aspekt der digitalen Revolution, die sich bei Schaeffler derzeit in den Werkhallen vollzieht. Zum Beispiel in Höchstadt, wo Ende 2015 in Kooperation mit DMG MORI die Werkzeugmaschine 4.0 in Betrieb genommen wurde. Die in den regulären Produktionsprozess integrierte Maschine sendet laufend mehr als 170 Signale. „Einige Erfolge konnten wir bereits erzielen“, berichtet Ronny Hüttner, Projektleiter Digitalisierung im Werk Höchstadt. So müssen bei der auf Kleinserien spezialisierten Präzisionslagerfertigung die Werkzeuge häufig gewechselt werden. Durch die digitale Auftragssteuerung konnten die Umrüstzeiten um bis zu 25 Prozent vermindert werden, weil für ein neues Produkt nicht mehr alle Werkzeuge ausgebaut werden müssen: Die Maschine weiß, welche Werkzeuge auch für den nächsten Auftrag verwendet werden können. Derzeit bereitet Hüttner die Verkettung der Werkzeugmaschine 4.0 mit einem weiteren Drehzentrum, einer Schleifmaschine sowie einem für die Bestückung verwendeten Roboter vor. „Aus einer vernetzten Maschine machen wir im nächsten Schritt eine vernetzte Insel“, erläutert Hüttner das Vorgehen.

Praxistest: Die Werkzeugmaschine 4.0 bewährt sich unter realen Produktionsbedingungen.
Praxistest: Die Werkzeugmaschine 4.0 bewährt sich unter realen Produktionsbedingungen.
Röntgenblick: Was in der Werkzeugmaschine der Zukunft passiert, ist auch auf dem Tablet nachzuvollziehen.
Röntgenblick: Was in der Werkzeugmaschine der Zukunft passiert, ist auch auf dem Tablet nachzuvollziehen.

Auch an der sinnvollen Nutzung der gewonnenen Daten arbeitet man in Höchstadt bereits. So wird es künftig möglich sein, jedem Bauteil einen „Energieausweis“ auszustellen. Da der Energiebedarf zwischen verschiedenen Werkstücken erheblich schwankt, könnte künftig Energie zielgerichteter eingekauft werden. Außerdem sollen Maschinen bei technisch bedingten Ausfällen die Ursache automatisch an das übergeordnete Manufacturing Exe­cution System melden. Funktioniert das eines Tages weltweit, könnten diese Informationen genutzt werden, um Maschinen zielgerich­teter einzukaufen oder selbst zu entwickeln. Und schließlich soll es künftig möglich sein, schon während des Fertigungsprozesses vorherzusagen, ob die Qualität des Bauteils allen Anforderungen genügt, und die Bearbeitung entsprechend anzupassen.

Hüttner und Arnhold eint ein schlichtes Ziel: Perfektion. Fehler, ob in der Planung oder im laufenden Prozess, sollen künftig nur noch im digitalen Raum passieren.

Prozent weniger Rüstzeit allein durch die digitale Auftragssteuerung

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