Fachartikel Nr. 1: Digitalisierung und Automatisierung im Maschinenbau

Wenn es allgemein gesprochen um den technologischen Fortschritt im Maschinenbau geht, ist oft von der Künstlichen Intelligenz (KI) und dem Industrial Internet of Things (IIoT) die Rede. Auch in der modernen Glasfertigung gibt es diesbezüglich viele Entwicklungen, die bereits dem Forschungsstadium entwachsen sind. Doch es gibt in dem Zusammenhang auch noch weitere Aspekte, die wir im nachfolgenden Beitrag beleuchten möchten.

Im Engineering wurden in den vergangenen Jahren enorme Fortschritte gemacht. Maschinen wurden und werden immer leistungsfähiger, sie arbeiten präziser und verbrauchen in der Regel deutlich weniger Energie als noch vor einigen Jahren. Gerade vor dem Hintergrund der Nachhaltigkeit gewinnt dieser Punkt zunehmend an Bedeutung.

Zum Lauf der Dinge gehört auch, dass neue Technologien Marktreife erlangen, andere Techniklösungen sich hingegen überholen und verschwinden. Ein Beispiel für diesen Trend ist sicher die Lasertechnik, die gerade in der Glasveredelung bis vor ein paar Jahren noch als exotisch und zu teuer galt. Doch die Maschinen wurden immer leistungsfähiger und preiswerter und sind heute wirtschaftlich für Bohrungen und Bohrschnitte oder für den Zuschnitt von Displaygläsern einsetzbar. Auch die Oberflächenbearbeitung mittels Laser wird immer lohnender und bietet mehr Möglichkeiten als beispielsweise das Sandstrahlen.

Durchgreifende Digitalisierung

Stand über Jahre die Automation im Vordergrund, hat sich der Fokus mit den immer neuen Möglichkeiten der Digitalisierung zunehmend auf weitere Bereiche ausgedehnt. So wird der Umbau der Produktionen zu einem ganzheitlichen, übergreifenden Prozess um, die Übergänge und Wechselwirkung zwischen den Maschinen und dem Bedienpersonal, die Taktzeiten und auch den Materialfluss weiter zu optimieren.

„Um das gesamte Potenzial der Anlagen voll ausschöpfen zu können, müssen mit dem steigenden Grad der Automation zunehmend auch die Aufgabenstellungen und Abhängigkeiten der internen Glaslogistik einer Fertigung geklärt werden. Der Begriff der Shop-Floor-Logistik beschreibt diesen Veränderungsprozess der klassischen Produktionen treffend: Denn vielfach ist bei zeitgemäßer Ausstattung nicht mehr unbedingt die Leistung der Maschinen entscheidend für die Effizienz der Fertigung, sondern wie schnell und taktgenau das Glas an den einzelnen Bearbeitungsstationen zur Verfügung steht“, beschreibt Bernhard Hötger, Geschäftsführer der Hegla-Gruppe. Die Menge der Scheiben und der hohe Zeitdruck erfordern einen reibungslosen, exakten und transparenten Materiallauf, um beispielsweise Stillstände durch manuelles Handling oder fehlendes Glas reduzieren oder vermeiden zu können.

Neue Herausforderungen für Unternehmen

Doch trotz vieler Optimierungen und einem hohen Automatisierungsgrad, kommen Unternehmen immer wieder an ihre Grenzen. Ein Grund hierfür ist aktuell die Situation auf dem Arbeitsmarkt, denn vielen Unternehmen fehlen schon heute die Fachkräfte. Auch wenn die Maschinen- und Anlagenkapazitäten in den Unternehmen theoretisch oft ausreichend sind, um anfallende Kundenaufträge abzuarbeiten, führt gerade der zunehmende Fachkräftemangel in Kombination mit einem oft hohen internen Abstimmungsbedarf plus einem steigenden Termin- und Kostendruck in vielen Betrieben zu Engpässen.

Eine Verbesserung kann hier die Digitalisierung versprechen, die sich im Idealfall über ein komplettes Unternehmen erstreckt. So ist in der Fertigung eine moderne Software in der Lage, je nach Steuerungskonzept und Integrationstiefe nicht nur die Produktion in ihren Teilbereichen abzubilden, sondern auch einzelne Scheiben digital darzustellen und deren Fluss durch die Fertigung zu optimieren.

Eine Voraussetzung hierfür ist, die benötigten Daten und Kennzahlen zu selektieren, zu erfassen, zu sammeln und damit nutzbar zu machen. Darüber hinaus gilt es aber auch, die Beschäftigten auf der Maschinenseite konsequent bei ihrer Arbeit zu unterstützen. Dies geschieht beispielsweise durch Hilfestellungen in den Arbeitsabläufen, durch Lieferung von Daten zu den Aufträgen, durch Steuerungs­hinweise und Informationen zum Anlagenzustand oder insgesamt durch eine noch bediener­freundlichere und intuitivere Steuerung.

Mit dem steigenden Grad von Digitalisierung und Vernetzung werden so zusätzliche Möglichkeiten zur digitalen Unterstützung und Prozesslenkung entstehen. So wird ein Maschinenbediener beispielsweise zunehmend nicht mehr nur auf den lokalen Datenzugriff an der Anlage oder über das Bedienpult angewiesen sein, sondern er kann auch über eine App unter anderem den Neuauftrag für ein beschädigtes Glas auslösen, den Abstellplatz eines Glasgestells oder den Folgeprozess ermitteln, Wartungsinformationen abrufen, eine Störung melden oder Verbrauchsmittel nachbestellen.

In der modernen Fertigung arbeiten Menschen und Maschinen im wahrsten Sinne des Wortes Hand in Hand. Dabei gibt das System den Takt vor und der Mensch unterstützt. Maschinen und Roboter analysieren schließlich Prozesse und optimieren und verbessern diese stetig selbstständig.

„Natürlich umfasst dies die ganze Wertschöpfungskette von der Gemengelage über den Ofen und das Kalte Ende bis hin zum Warehouse und zum Weiterverarbeiter. Auf den Punkt gebracht: Eine durchgehende Digitalisierung aller Prozesse beschleunigt Abläufe, macht sie transparent und sorgt dafür, dass alle benötigten Informationen jederzeit hochverfügbar sind“, betont Egbert Wenninger, Senior Vice President Business Unit Glass bei Grenzebach.

Und natürlich endet die Digitalisierung nicht an den Unternehmensmauern. Auch der Außendienst des digitalisierten Unternehmens hat selbstverständlich vor Ort beim Kundengespräch oder auf der Baustelle über die App-Anbindung Zugriff auf alle von ihm benötigten Daten.

Viele größere Unternehmen sind schon heute auf den Digitalisierungszug aufgesprungen. Doch es gibt sehr viele kleinere und mittelständische Unternehmen, die die Entwicklung durchaus kritisch bewerten. Vielleicht scheuen sie auch die damit verbundenen Investitionen. Doch genauso, wie sich die Digitalisierung im privaten Bereich nicht aufhalten lässt, ist die Digitalisierung von Prozessen unerlässlich für die Wettbewerbs- und Zukunftsfähigkeit von Glasherstellern.

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Bildunterschriften
Bild 1
Der Umbau von Produktionen zu einem ganzheitlichen Prozess wird künftig die Übergänge zwischen den Maschinen wie auch die Kommunikation mit dem Menschen vereinfachen und verbessern.

Bild 2
Im „Gehirn“ der Industrie 4.0-Lösung laufen alle Fäden zusammen.

Bilder 3 und 4
Künftig wird der Bediener nicht mehr auf den lokalen Datenzugriff über das Bedienpult angewiesen sein, sondern nutzt auch die App.
Fotos 1 bis 4: Hegla GmbH & Co. KG

Bild 5
Auch der Außendienst ist mittels App an das digitalisierte Unternehmen angebunden.
Foto: 3E Datentechnik GmbH

Bild 6
Die digitale Glasproduktion versetzt die Beschäftigten in die Lage, jederzeit souverän und vorausschauend zu agieren und neue Technologien und Produkte in das Gesamtsystem zu integrieren.

Bilder 7 und 8
In der modernen Fabrik können Mitarbeiter ihre Aufgaben nahezu von jedem Ort aus erledigen: Neben stationären Bedienpulten stehen die Maschinenanwendungen auf mobilen Geräten zur Verfügung.

Bild 9
In der digitalisierten Fertigung geschieht die Versorgung völlig automatisch. Natürlich ist es dabei möglich, den Weg einer einzelnen Glasscheibe lückenlos zurück zu verfolgen.
Bilder 6 bis 9: Grenzebach Maschinenbau GmbH

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glasstec, 20. – 23. Oktober 2020 in Düsseldorf

International Trade Fair for glass – Production, Processing, Products

Die hohe Internationalität der Aussteller und die Top-Entscheiderquote unter den Besuchern der Messe zeichnen die glasstec seit Jahren aus. Sie ist die Premierenplattform für Innovationen in allen Bereichen der Wertschöpfungskette, von der Herstellung über die Verarbeitung und Veredelung bis hin zur finalen Anwendung. Das richtige Gespür für Trends und Zukunftsthemen spiegelt sich auch im umfangreichen Rahmenprogramm wider. Damit behauptet die glasstec ihre Position als globale Leitmesse rund um den Werkstoff Glas.

Vom 20. – 23. Oktober findet auf dem Gelände der Messe Düsseldorf mit der glasstec 2020 die Weltleitmesse rund um den Werkstoff Glas statt.

In 2018 zählte die Messe 42.306 Besucher aus 126 Ländern, denen wiederum 1.276 Aussteller aus 50 Ländern ihre neuesten Produkte, Maschinen, Entwicklungen und Visionen präsentierten.