“Massenfertigung” mit Losgröße Eins

Auftragsgesteuerte Produktion in wandlungsfähigen Fabriken

Abstract

Losgröße Eins - die kosteneffiziente Herstellung von individualisierten, einzigartigen Produkten - war von Anfang an das Markenzeichen von Industrie 4.0.

Bei Busch-Jaeger in Lüdenscheid haben wir eine Produktionslinie aufgebaut, in der ein individualisiertes Endprodukt für die intelligente Raumsteuerung in der Gebäudeautomation versandfertig vom Band läuft. In weniger als einem Jahr wurden mehrere zehntausend Produkte nach individuellem Kundenauftrag gefertigt und ausgeliefert, und das Werk wurde mit dem Industrie 4.0 Award 2019 ausgezeichnet.

Im Hinblick auf die Anwendungsszenarien von Industrie 4.0 betreiben wir eine wandlungsfähige Fabrik, in der die Produktion auftragsgesteuert abläuft und tief in B2C- und B2B-Prozesse integriert ist, in der sich Materiallogistik selbst organisiert und in der menschliche Bediener leicht mit Maschinen interagieren können. Der Bau dieser Produktionslinie war nur durch einen fertigungsorientierten Front-End-Designprozess möglich, bei dem zunächst ein digitaler Zwilling der gesamten Produktionslinie in OPC UA definiert und erst dann die mechanische und elektrische Konstruktion gestartet wurde.

Um eine Fabrik auf diese Weise effizient zu gestalten, gibt es jedoch keine ausreichenden Standards und Werkzeuge für ein nahtloses digitales Engineering; plug-and-produce-fähige Maschinen können nicht einfach von der Stange bestellt werden; auch ist die Einhaltung höchster Qualitätsansprüche für einzigartige Produkte eine eigene Herausforderung. Darüber hinaus beginnen Kunden, eine Individualisierung zu fordern, die nicht allein durch Neukonfiguration bestehender Maschinenfähigkeiten erreicht werden kann, sondern die eine kontinuierliche Umgestaltung der laufenden Maschinen im Hinblick auf das erfordert, was wir eine " Evergreen Factory " nennen.

In diesem Papier stellen wir die Bausteine und besten Praktiken für die Planung, den Bau und den Betrieb einer solchen automatisierten Produktion in Losgröße Eins vor. Darüber hinaus zeigen wir die Lücken und Herausforderungen auf, mit denen Fabrikbetreiber, Maschinenbauer und Systemintegratoren gegen Ende des ersten Jahrzehnts von Industrie 4.0 noch immer konfrontiert werden. Wir schließen mit Erwartungen, wie diese Lücken geschlossen werden können, einschließlich der Rolle der Industrie 4.0 Verwaltungsschale.