Work from Home? Die neue Normalität der Fertigungsindustrie

Redakteur: Gerd Kucera

„Das haben wir schon immer so gemacht“ war gestern. Führt uns die neue Normalität zu einer besseren Normalität? Der Mitsubishi-Manager Hajime Sugiyama, Vice President Factory Automation, projiziert seine Antwort in die Fabrikautomation mit IIoT, KI, Robotik und automatisieren aus der Ferne.

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Hajime Sugiyama ist einer der weltweit führenden Redner für e-F@ctory, die IIoT-Initiative von Mitsubishi Electric.
Hajime Sugiyama ist einer der weltweit führenden Redner für e-F@ctory, die IIoT-Initiative von Mitsubishi Electric.
(Bild: Mitsubishi Electric)

Was war das für ein Jahr! Hersteller und Anwender stehen vor alten und ganz neuen technischen Herausforderungen. Abstands- und Hygienemaßnahmen sind einzuhalten und Betriebsabläufe entsprechend anzupassen. Dem Erhalt der Produktivität und dem Schutz der Arbeitskräfte gilt alle Aufmerksamkeit. Wie müssen Unternehmen der neuen Situation gegenübertreten?

„Automatisierungslösungen wie industrielle und kollaborative Roboter, Edge-Computing, Fernüberwachung und -steuerung, vorausschauende Wartung, künstliche Intelligenz und Cloud-basierte Systeme spielen hierbei entscheidende Schlüsselrollen“, weiß Hajime Sugiyama. Er ist Vice President Factory Automation bei Mitsubishi Electric und Experte im Industrial IoT: „Genau wie die Gesellschaft als Ganzes sehen sich auch die Hersteller mit zusätzlichen Herausforderungen konfrontiert, die es vorher noch nicht gab. Und das situationsbedingt meist mit reduzierten Budgets. Wie sieht er aus, unser Weg in der neuen Normalität? Der erste Schritt ist selbstredend der Mund-Nase-Schutz.

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Gesichtsschutz in feuchter und heißer Arbeitsumgebung?

Hersteller geben aktuell ihr Bestes, um sich an die veränderten Bedingungen anzupassen. Wie setzt man nun aber soziale Distanzierung sozialverträglich in einer Fabrik um? Die Antwort darauf ist gar nicht so einfach. Gesichtsschutz und auch persönliche Schutzausrüstungen wurden bereits traditionell in vielen Branchen standardmäßig eingesetzt. Im Pharma-, Lebensmittel-, Halbleiterproduktion oder in der Elektronikfertigung sind Reinraum- und Hygienethemen existenziell für die erfolgreiche Fertigung. Bei Arbeiten in heißer oder feuchter Umgebung sieht die Sache aber ganz anders aus. Es gilt also, sich intensiv mit den individuellen Arbeitsbedingungen seiner Mitarbeiter zu beschäftigen.“

Vielerorts werden Trennwänden zwischen den Arbeitsplätzen eingesetzt. Dies ist, wie wir wissen, selten optimal, vor allem wenn es dadurch zu Platz- und Bewegungsproblemen kommt oder der Zugang zu Notfall- und Steuerungsgeräten versperrt sind. Auch das Unterbrechen von Sichtkontakten ist eher nachteilig.

Arbeitsschichten richtig ausbalancieren

Den Ansatz Schicht-Management beschreibt Hajime Sugiyama so: „Es gilt die Arbeitsschichten so auszubalancieren, dass weniger Menschen gleichzeitig zusammenarbeiten, um eine Pandemie-Situation innerhalb der Fabrik zu verhindern. Dieses Konzept hat gleichsam eine Reihe von Herausforderungen. Schichtarbeit bietet ein gewisses Maß an betrieblicher Redundanz. Müsste die eine Schicht aufgrund einer Infektion ausgesetzt werden, kann die zweite oder dritte Schicht nach einer gründlichen Reinigung des Werks wie gewohnt weiterlaufen.“

Aber weniger Arbeiter bedeutet gleichzeitig verminderte Produktivität. Was also tun? Könnte ein CoBot in dieser Situation helfen?

„Planung und Aufbau umfangreicher Automationslösungen erfordert Zeit, Budget und Planung“, sagt Sugiyama, „und in Zeiten, in denen Hersteller schnell und flexibel in Betrieb gehen wollen, sind alle drei Ressourcen Mangelware. Ja, eine mögliche Lösung ist der Einsatz von industriellen kollaborativen Robotern. Typischerweise können diese leichten Geräte schnell installiert werden, sind ungefährlich und so flexibel, dass sie schnell für eine Vielzahl von Aufgaben trainiert werden können. Umfangreiches Roboterspezialwissen ist keine Grundvoraussetzung.“

Eine weitere Verbesserung der Cobot-Lösung skizziert Sugiyama durch eine KI-gesteuerte Management-Software, die den Programmieraufwand reduziert: „Eine solche Software bietet eine Anpassung des Live-Verfahrwegs, sodass der Roboter dynamisch um Hindernisse wie Menschen, andere Roboter und ähnliches herum navigieren kann. Diese Lösung wurde bereits vom e-F@ctory-Alliance-Partner Realtime Robotics realisiert. Kundenanforderungen sind individuell. Deshalb ist Flexibilität gefragt. Von daher werden soziale, mechanische und kooperative Lösungen wohl die neue Norm sein.“

Remote nicht nur fürs Homeoffice – auch für die Industrie

Ein wichtiger Aspekt ist das Thema Fernzugriff. Die Wiederaufnahme des vollen Betriebs offenbart nicht selten neue Probleme und unerwartete Schwierigkeiten bei der Instandhaltung. In diesem Zusammenhang sind intelligente Komponenten wichtig, von denen relevante Daten auch per Fernzugriff abgreifbar sind. Verfügen sie dann noch über umfangreiche Diagnosemöglichkeiten, vereinfacht das die Wartung und die Handhabung.

„Es gibt große Unterschiede in Produktleistungen und Funktionen von Automatisierungskomponenten“ sagt Sugiyama, „etwa im Antriebsbereich. Nehmen wir den Mitsubishi-Frequenzumrichter mit drehzahlüberwachtem Lüfter. Dessen Bedeutung zeigt sich gerade jetzt. Denn er bietet die Möglichkeit, den Zustand des Kühlventilators zu diagnostizieren. Was wiederum dazu beiträgt, die Lebensdauer des Inverters zu verlängern. In neueren Produkten gibt es spezielle Umgebungssensoren auf den Leiterplatten, um die Auswirkungen korrosiver oder verunreinigter Atmosphären zu erkennen. Hinzu kommt die Verschmelzung von Kommunikation, Intelligenz und Künstlicher Intelligenz durch die Inverter-Hardware und Partner-Software, die noch weitergehende Wartungsdiagnosen ermöglichen.“

Aussagekräftige Daten sind die Grundlage

Über IIoT, Industrie 4.0 und anderes mehr wird seit Jahren gesprochen, aber im Kern geht es um den Prozess der Kommunikation, die Extraktion von Daten und die anschließende Analyse. Der Entscheidung für ein großes, umfangreiches SCADA-System und der dazu nötigen Peripherie fällt vielen Betriebsleitern schwer. Die Vorteile sind aber offensichtlich. Diese umfassenden Systeme sind gut geeignet für die Erfassung riesiger Datenmengen, die Bereitstellung von Alarmen und Analysen und die Überprüfung historischer Daten.

Aber es bedarf jeder Menge Zeit für die korrekte Planung und Installation. Da stellt sich die Frage: reichen andere und schnellere Remote-Lösungen, die direkt mit einem HMI-Gerät in der Werkstatt verbunden sind oder über drahtlose Schnittstelle auf Daten zugreifen nicht aus? An dieser Stelle ist auch der aktuelle Trend in Richtung Edge-Controller nicht zu vergessen. Was also ist die neue Norm?

Der Senior Manager Sugiyama fasst es so zusammen: „Der pragmatische Ansatz ist entscheidend. Manchmal reicht eine einfache Trennscheibe, ein anderes mal muss es ein CoBot sein. Entscheidend sind immer Flexibilität, Skalierbarkeit und die Ergebnisorientierung. Und vielleicht bringt uns die neue Norm ja zu einer besseren Norm. Weil wir erkennen, was wirklich wichtig ist.“

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