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Industrie 4.0 bei Bosch Rexroth
Bestandsmaschinen sind eine besondere Herausforderung für die Nutzung von Echtzeitdaten im Produktionsumfeld. Sie erfüllen nach jahrzehntelangem Einsatz in der Fabrik ihre Aufgaben immer noch effizient, sind aber nicht oder nur mit hohem Aufwand direkt vernetzbar.
(Bild: Bosch Rexroth AG)
„Jeder Eingriff in ältere Steuerungen erzeugt einen enormen Aufwand und blockiert die Maschine für die Produktion“, umreißt Jochen Hennig die Herausforderung. Das Unternehmen Bosch Rexroth hat mit seinem IoT-Gateway eine Lösung entwickelt, die Maschinen ohne Eingriffe in die Steuerung nachträglich vernetzen kann. Sie besteht aus einer Kompaktsteuerung mit offener Software und einem mikromechanischen Sensorpaket von Bosch. Das Gateway erfasst sensorisch Betriebszustände, wertet sie aus und sendet die Daten weiter. Zur Inbetriebnahme sind keine SPS-Kenntnisse notwendig. Betriebselektriker können damit damit Maschinen innerhalb weniger Stunden vernetzen. Andere Softwarelösungen von Bosch Rexroth ermöglichen es, direkt auf Daten innerhalb der älteren Steuerungen zuzugreifen, ohne diese umzuprogrammieren. Dies ermöglicht nachfolgend eine erweiterte Datenauswertung. So berechnet eine Software in Echtzeit die Bauteilreichweite bei der Leiterplattenbestückung und damit den zu erwartenden Maschinenstillstand.
Seriennummern: Das Produkt steuert die Fertigung
“Bei uns steuert das Produkt die Fertigung, anders könnten wir die nahezu unbegrenzte Varianz nicht so einfach und elegant beherrschen”, erläutert Joachim Hennig, Technischer Werkleiter im Werk Lohr-Wombach bei Bosch Rexroth. “Dazu haben wir die gesamte Fertigung mit allen neuen und alten Maschinen vernetzt und mit unseren IT-Systemen verbunden, in Summe sind das über 2.000 vernetzte Devices.” Eine gute Basis wurde bereits ab 2007 mit der Einführung des Bosch Production Systems gelegt. “Das Ziel war es, eine stabile und robuste Fabrik zu schaffen, in der Störungen kaum noch durchschlagen und wettbewerbsrelevante Kenngrößen sich laufend verbessern. Mit der Vernetzung erreichen wir jetzt einen neuen Level durch eine bis dahin nicht mögliche Transparenz”, hebt Dr. Mark Leverköhne, Leiter Technische Funktionen in Wombach, hervor.
Virtuelles Abbild
Der Fertigungsprozess beginnt bereits mit der Bestellung. Zu jedem Kundenauftrag wird als erster Schritt ein virtuelles Abbild oder digitales Duplikat der bestellten Komponenten erzeugt. Es enthält alle technischen Spezifikationen und wird mit einer individuellen Seriennummer – einer Art Personalausweis – versehen. Im Verlauf der Fertigung wird das reale Erzeugnis anhand des virtuellen Abbildes nachgebaut und die entsprechenden Prozessparameter sowie Prüfprogramme automatisch richtig geladen. Das Ergebnis: Rüstzeit Null. Sämtliche Bearbeitungsschritte und Prüfungsergebnisse sowie Seriennummern verbauter Unterkomponenten werden von den Stationen in übergeordnete Systeme zurückgespeichert. Am Ende entspricht das digitale Duplikat in der Software exakt der physischen Variante, was eine hohe Rückverfolgbarkeit als auch eine Basis zur Fertigungsoptimierung ermöglicht.
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Zeitschrift für Industrie 4.0, Internet of Things & Digitale Transformation
