Gedanken zu Industrie 4.0

Startseite
Ansprechpartner
Kontaktformular
Impressum
Gedanken zu Industrie 4.0
Java Beispiele
 

Es wird viel über Industrie 4.0 gesprochen und viel darüber geschrieben. Aber es gibt eigentlich keine wirklichen Ansätze, was alles dafür notwendig ist. Was bzw. wie müssen entsprechende Daten dafür aufbereitet werden?

Als Beispiel wird immer so getan, als wenn ein Werkstück sich eine Maschine aussucht um von ihr weiter bearbeitet zu werden. Aber stimmt dieses Bild überhaupt mit der Realität überein?

Oder wie ist es mit einem noch schlechteren Beispiel für Fehleinschätzungen von einer Konservenbüchse, die in der Mikrowelle ermittelt, wann die Speise komplett erwärmt ist.

Eine metallische Konservendose kann man nicht in einer Mikrowelle einsetzen, da sie selber auf die Mikrowellen reagiert und deshalb das Essen nicht erwärmt wird. Zum andern ist es zum Ermitteln ob die Speisen erwärmt sind notwendig, dass es elektrische Leitungen in der Konservenbüchse gibt, um Informationen weiter zu leiten. Diese Leitungen würden in einer Mikrowelle wie Antennen wirken und zu Überspannungen in der Schaltung führen. Somit ist diese Art der Darstellung von Industrie 4.0 nur etwas für ein Märchen, aber nicht für eine wirkliche Umsetzung.

Aber auch weit aus seriöser erscheinende kleine Neuerungen für Industrie 4.0 sind eigentlich dafür gar nicht notwendig.

Wofür benötigt man Merker auf einer abgestellten Palette? Wird eine Palette abgestellt, dann reicht es, wenn man einmalig vom System die Position ermitteln lässt und anschließend das System sich die Position merkt. Dafür sind keine besonderen Sachen nötig, die darauf gestellt werden.

Was soll ein Schalter bringen, der prüft, ob sich in einem Fach ein Behälter befindet. Er kann nicht erkennen ob sich etwas darin befindet und wenn ja, wie viel. Geschweige denn, welche Teile es sind. Leicht zu unterscheiden sind manche Teile nicht. Eine kleine Bohrung an einer schlecht einsehbaren stelle kann schon der Unterschied sein und ein Teil wird die falsche Artikelnummer zugeordnet.

Was nützt es, ob an einem Platz für die Montage ein Behälter steht, wenn in ihm nur 3 Schrauben sind und für die Montage aber 4 benötigt werden? Oder noch schlimmer, der Behälter wurde leer stehengelassen und nicht entfernt. Schon ist das System der Meinung, dass sich dort etwas befinden müsste.

Nur mit zählen von Teilen ist dabei auch nicht geholfen. Es müssten eigentlich Batterien an Zuführungen für die Kleinteile aufgebaut werden, damit im Vorlauf immer geprüft werden kann, ob gerade genügend Teile vorhanden sind. Dabei muss aber auch überprüft werden, ob alle Teile zur benötigten Artikelnummer gehören. Eigentlich ist somit vor der Montage eine 100% Kontrolle der zugeführten Teile notwendig.

Nur mit dem Aufwand kann verhindert werden, dass die Maschine versucht falsche Teile zu montieren, oder stehenbleibt, weil ein benötigtes Teil fehlt.

Ein Werkstück kann sich keine Maschine selber aussuchen. Ein Werkstück, das auf seinem Werdegang von allen Seiten bearbeitet wird und eventuell sogar in einem Ofen hohen Temperaturen ausgesetzt wird, kann selber keine Intelligenz enthalten. Somit müssen die Entscheidungen an anderer Stelle getroffen werden. Dafür ist auf jeden Fall entsprechendes Wissen über die Herstellung, die Werkzeuge und die weiteren anzufügende Bauteile notwendig.

Die klassische Stückliste reicht dafür bei weitem nicht aus. Während der Fertigung müssen nicht nur alle zusammen zu fügenden Bauteile zur rechten Zeit am rechten Ort sein. Was nützt es, wenn nicht die entsprechenden Werkzeuge vorhanden sind, um die Teile mit einander zu verbinden.

Somit müssen neben den reinen Teilen auch alle Werkzeuge, alle Hilfsstoffe sowie die entsprechenden Programme zur Bearbeitung vorhanden sein.

Was muss man eigentlich zu den Werkzeugen rechnen?

Nimmt man eine klassische von Hand zu bedienende Drehbank, dann ist es ein Unterschied, ob man ein Teil in einem Drei- oder Vierbackenfutter oder auf Grund ihrer empfindlichen Oberfläche in Spannhülsen einspannen muss. Wird ein bestimmter Kühl- oder Schmierstoff benötigt, kann in einer Maschine mit Umlaufsystem nicht einfach bei jedem zu bearbeitendem Teil gewechselt werden. Schließlich dürfen diese Stoffe nicht einfach gemischt werden.

Die Bearbeitung erfolgt mit entsprechenden Drehstählen oder Schneidplatten. Je nach Geometrie und Material sind unterschiedliche Schneidengeometrien notwendig. Soll das Teil eine bestimmte Zentrierbohrung oder sogar eine durchgehende Bohrung haben, dann müssen auch dafür die entsprechenden Bohrer vorhanden sein. Dabei sind die Bohrer nicht nur für unterschiedliche Durchmesser und Tiefen zu berücksichtigen auch das Material ist mitentscheidend um z.B. die Späne optimal abzuführen. Möchten Sie einen klassischen Bohrer für Holz zum Bohren in Eisen oder gar Beton verwenden?

Neben diesen zu beachtenden Faktoren gibt es noch einen weiteren, der gerne übersehen wird. Was ist mit der Entsorgung von den Abfällen in Form von z.B. Spänen?

Möchten Sie auf einer Schleifvorrichtung Eisen und Aluminium vermischen?

Wunder schön geht das mit Kohlenstoffhaltigen Stählen, die zur Funkenbildung beim Schleifen neigen und einfachem Aluminium. Das führt zu nichts anderem als einer Thermitreaktion im Abfall, die nicht so leicht mit CO2 zu löschen ist.

Was möchten Sie eigentlich dem Schrotthändler als Schrott verkaufen? Für sortenreine Abfälle gibt es wesentlich mehr als für Mischungen mit Kupfer, Aluminium, Eisen und Messing.

All diese Punkte müssen aufgenommen, geprüft und bewertet werden um sie in einem System zu beschreiben und daraus die optimalen Wege der Produkte und die optimale Auslastung der Maschinen zu erreichen. Doch welches System bietet Ihnen überhaupt die Möglichkeiten alle zu beschreiben?

Ein klassisches System für die Produktionsplanung beinhaltete immer nur die zu verarbeitenden Teile aber kaum die Hilfsmittel. In welchem System werden die zum Transport benötigten Vorrichtungen wie Boxen, Waschbehälter oder Paletten und den darin oder darauf benötigten Haltevorrichtungen mit berücksichtigt?

Nur wenn alles richtig bedacht wird, kann Industrie 4.0 wirklich zu einer weiteren Verbesserung der Abläufe führen. Aber es gibt auch Abläufe, bei denen der Aufwand den Nutzen weit überragt, so dass man sich fragen muss, was lohnt sich überhaupt?


Gunnar Besdo, Rinteln den 28.04.2018