Industrieanlagen neues Leben einhauchen
Gut funktionierende Anlagen sind für die Produktivität der Industrie von entscheidender Bedeutung, und der Ersatz veralteter Maschinen kann enorme Investitionen erfordern. Diese Situation stellt Fertigungsunternehmen oft vor das Dilemma, entweder mit veralteten Maschinen weiterzumachen, die ausfallen können, oder einen kostspieligen Austausch vorzunehmen. Das Problem ist, dass die Entsorgung alter Maschinen nicht nur teuer ist, sondern auch einen großen Umweltfußabdruck hinterlässt. Eine kosteneffizientere und umweltfreundlichere Lösung wäre es, solchen Maschinen ein zweites Leben zu geben, und zwar durch die Entwicklung neuer Technologien und Methoden, die eine Selbstbewertung und Reparatur unterstützen und die Wiederverwendung von Industrieanlagen fördern, wo immer dies möglich ist.
Maschinen nachhaltiger gestalten
Dieses Ziel wurde im Rahmen des Projekts RECLAIM verfolgt, an dem 22 Partner, darunter fünf Endnutzende, beteiligt waren. Diese Fertigungsunternehmen, die in den Bereichen Reibschweißen, Schuhmacherei, Möbelbau, Textilien und Herstellung von Geschirrspülern tätig sind, verwenden zur Fertigung ihrer Produkte Maschinen, die oft Jahre oder sogar Jahrzehnte alt sind. „Bei diesem Projekt ging es darum, Wege zu finden, diese Maschinen nachhaltiger zu gestalten“, erklärt RECLAIM-Projektkoordinator Michael Peschl von Harms & Wende in Deutschland. „Dazu gehört die Einführung einer vorausschauenden Wartung, die Modularisierung der Maschinen, um den Austausch von Teilen zu erleichtern, und das Nachdenken über neue Geschäftsmodelle wie das Maschinenleasing.“ Um die Produktivität und Leistung zu steigern, prüfte das Projektteam den Einsatz digitaler Analysen, des Internets der Dinge und von Sensoren, um Probleme zu erkennen, bevor sie auftreten. Diese Lösungen wurden daraufhin erschlossen und in realen industriellen Umgebungen getestet.
Intelligente digitale Lösungen für Fertigungsstraßen
Alle fünf Endnutzenden haben intelligente digitale Lösungen in ihren Fertigungsstraßen installiert, die ihnen wertvolle Daten über den Zustand und die Produktivität ihrer Maschinen bereitstellen. „Wir haben versucht, ein Gleichgewicht zwischen der Unterstützung der Fertigungsunternehmen bei ihren täglichen Problemen und den eher strategischen Aspekten der Instandhaltung zu finden“, kommentiert Peschl. Zu diesen Lösungen gehörte ein Online-Rahmen zur Entscheidungsunterstützung. Dieses System erhebt Daten über die Leistung der Maschine, die von Sensoren stammen. Diese Sensoren können auf spezifische Bedürfnisse zugeschnitten werden, um die Maschinenleistung besser nachzuvollziehen und eine vorausschauende Wartung zu fördern. Eine weitere technologische Innovation ist die Kombination von Sensoren mit einer Lageüberwachung in Echtzeit, um die Nutzungsdauer der Maschinen zu verlängern. „Dabei ging es darum, die bereits vorhandenen Maschinen so weit wie möglich zu optimieren“, fügt Peschl hinzu. Das Projektteam erstellte außerdem einen digitalen Zwilling, mit dem Fertigungsunternehmen ihre Fertigungsstraßen digital simulieren können, um unvorhergesehene Probleme oder Wartungsbedarf zu erkennen. Mithilfe des maschinellen Lernens wurde zudem ein Geschäftsanalytik-Instrument entwickelt, das dabei hilft, fundierte Entscheidungen über Investitionen in Fertigungsstraßen zu treffen.
Digitale Instrumente auf den Markt bringen
Die Auswirkungen der installierten RECLAIM-Technologien wurden dann anhand von wesentlichen Leistungsindikatoren gemessen, die von den fünf Endnutzenden vor Projektbeginn festgelegt wurden. Die Endnutzenden konzentrierten sich jeweils auf Bereiche, die sie als besonders wichtig für ihr Unternehmen erachteten, z. B. Produktivität. „Der Schuhhersteller in unserem Konsortium hatte immer ein Problem mit Membranen in seinen Maschinen“, erklärt Peschl. „Sie gingen ohne Vorwarnung kaputt, was zu tagelangen Reparaturen führte.“ Das Unternehmen setzt nun ein digitales Verschleißmodell ein, das simuliert, wann die Membran wahrscheinlich reißen wird, und hat Sensoren installiert, um Probleme in Echtzeit zu erkennen. „Alle Endnutzenden haben ihre wesentlichen Leistungsindikatoren erreicht und waren mit den Ergebnissen sehr zufrieden“, so Peschl. „Wir haben eines unserer Instrumente erfolgreich auf den Markt gebracht, und die Partner des Konsortiums stehen kurz davor, weitere Innovationen zu vermarkten.“
Schlüsselbegriffe
RECLAIM, Industrie, Fertigung, Möbel, Schweißen, IoT, Sensoren, digital, Digitalisierung
