Digitalisierung
Noch effizienter, noch effektiver. „Just in time“ und „just in sequence“. Wir nutzen die Daten, die wir in unseren Produktionsprozessen erheben, um unsere Produkte sicherer und umweltfreundlicher zu machen.
Durch Digitalisierung ändern wir heute,
wie wir morgen arbeiten.
Für unsere Mitarbeitenden schaffen wir ein ergonomisches, sicheres und interessantes Arbeitsumfeld. Denn wir stellen den Menschen in den Mittelpunkt – gerade bei der Digitalisierung.
Wie können Daten und Maschinen uns
Menschen noch besser unterstützen?
So hilft Digitalisierung etwa, Probleme zu erkennen, bevor sie entstehen. Gerade auch in unseren Werken. Das zeigte sich schon bei unserem ersten, einfachen Anwendungsfall – einem Schrottband in unserem Werk an der Talle in Paderborn, Deutschland: Es stand seit der Digitalisierung kaum wieder still.
Dank Industrie 4.0 lösen wir Probleme, bevor sie entstehen.
Dank Industrie 4.0 lösen wir Probleme, bevor sie entstehen.
In unserem Werk in Paderborn steht ein Schrottband im Keller, das keiner im Blick hat. Aber wehe, es läuft nicht rund. Früher haben wir das erst bemerkt, wenn die Maschine so laut wurde, dass man das auch im Erdgeschoß hören konnte. Heute registriert das System sofort, wenn der Motorstrom steigt. Ein Indiz dafür, dass sich etwas Schrott verkeilt hat. Nun bekommt ein Techniker innerhalb von Sekunden eine entsprechende Warnung per Push-Nachricht. Die Ursache wird so behoben, bevor sie zu einem echten Ärgernis wird. Seit der Digitalisierung ist das Schrottband übrigens kaum ausgefallen.
INDUSTRIE 4.0
Der digitale Wandel verändert unsere Welt. Langfristig werden nur diejenigen erfolgreich sein, die diesen Wandel offen, aktiv und mutig gestalten. Genau das tut BENTELER.
Wir nutzen neue Möglichkeiten der Digitalisierung und setzen verstärkt auf IoT-Lösungen, um die Produktion schrittweise zu transformieren. Mit unserem Fokus auf Industrie 4.0 und Big-Data-Anwendungen erhöhen wir unsere Zuverlässigkeit, Effizienz und auch Nachhaltigkeit. Davon profitieren wir alle – unsere Kunden, unsere Mitarbeitenden und die Natur.
Did you know...Industry 4.0
10 Jahre ist es her, da spricht Angela Merkel auf der Hannover Messe das erste Mal von Industrie 4.0. Nur ein Jahr später, 2012, gründet sich in Paderborn das Technologie-Netzwerk It’s OWL. BENTELER ist ein wichtiger Partner des Clusters, in dem sich über 200 Unternehmen zusammengeschlossen haben, um an Lösungen für die digitale Transformation von morgen zu arbeiten. Durch diese Kooperation erhalten wir immer wieder neue Impulse aus der Forschung, die uns voranbringen. So können wir unseren Kunden bessere Produkte liefern.
Big Data
Der Schlüssel für Industrie 4.0-Anwendungen
Wir nutzen Big Data weltweit auf unterschiedlichste Art – etwa, um Qualität und Nachhaltigkeit unserer Produkte und Prozesse weiter zu erhöhen. Eigens entwickelte Datenplattformen ermöglichen das.
Ebenfalls eigens entwickelt und weltweit einsetzbar sowie für große Datenmengen geeignet: unsere Produktions- und Prozessdatenbank (PPDB) und Smart Production Data Platform (SPDP). Hier sind beispielsweise allein in unserer Division Steel/Tube in Schloss Neuhaus 1,5 Billionen Datensätze gespeichert. So lassen sich viele Prozess- und Produktdaten nun einfach und schnell auswerten. Dadurch können wir technische Sachverhalte in Echtzeit nachvollziehen und ungeklärte Zusammenhänge erkennen. Das bedeutet eine bessere Instandhaltung, höhere Ausbringungsmenge und noch mehr Qualität.
Big Data bei BENTELER Automotive in Burgos
Von der Drahtgeschwindigkeit bis zum Schweißstrom: Dank moderner Automatisierung sind Sensordaten verfügbar, die sich entlang des gesamten Fertigungsprozesses erstrecken. Im Laufe eines Tages werden an einer typischen Produktionsanlage Millionen von Datenpunkten erfasst.
Um diese auszuwerten, nutzen wir unsere Smart Production Data Platform (SPDP) – beispielsweise in unserem Werk in Burgos. Das System stellt die Daten nicht nur visuell auf Produktions-Dashboards dar, sondern sendet auch Warnhinweise und Benachrichtigungen an die Mitarbeiter. So können sie rechtzeitig entsprechende Maßnahmen ergreifen.
Höhere Qualität durch Big Data
Bei der kathodischen Tauchlackierung bewirkt elektrischer Strom, dass Farbe an der Oberfläche eines Produkts haftet. In unserem Werk in Burgos helfen uns Big Data zu erkennen, wenn die Stromstärke außerhalb der Toleranz liegt. Dadurch können wir einen gleichmäßigen Farbauftrag gewährleisten.
Predictive Quality
Predictive Quality
Heiß, heiß, heiß! Genau das erwarten unsere Techniker entlang des Profils eines Produkts, wenn es aus einer unserer Warmumformpressen kommt. Denn zum Teil wird die Qualität durch die Wärmeverteilung während des Umformens bestimmt. Im Rahmen des ML4Pro2-Projekts gemeinsam mit dem Technologienetzwerk it's OWL haben wir thermografische Daten genutzt, um die Güte des Endprodukts direkt beim Verlassen der Presse vorherzusagen. Dank dieser vorausschauenden Qualitätskontrolle liefern wir unseren Kunden hervorragende Produkte. Zuverlässig!
Prozessoptimierung
Prozessoptimierung
Schnell, zuverlässig, automatisiert: Optische Scanverfahren zur Qualitätskontrolle bieten viele Vorteile. Und eine Menge Daten. Bis zu 1 GB etwa bei der Analyse einer einzigen Schweißnaht.
Das multipliziert sich schnell zu einem gewaltigen Datendschungel. Damit wir trotzdem klar sehen, setzen wir mit unserer Smart Production Data Platform fortschrittliche Tools zur Datenvisualisierung ein. Die grafische Darstellung der Daten erlaubt eine rasche und aussagekräftigere Analyse. So können wir die Daten auch ideal für die stete Prozessoptimierung nutzen.
Aktuelle Industrie-4.0-Neuerungen bei BENTELER
Innovatives Licht
In unserem Automobilwerk in Vitoria setzen wir die optische „White Light“-Technologie für die Qualitätskontrolle ein. Dazu werden Bauteile von mehreren Seiten gescannt, die Bilder in 3D zusammengesetzt und mit Referenzdaten verglichen. Damit erhalten wir für jedes Teil exakte Maßinformationen in weniger als 30 Sekunden. Das macht diese Technologie schneller und flexibler als herkömmliche Methoden.
Farbkontrolle
Als Teil unserer Industrie 4.0-Initiative in unserem Werk in Klášterec in der Tschechischen Republik hilft die optische 3D-Messtechnik bei der Überprüfung der Produktgenauigkeit. Ein an einem Roboter montierter Sensor scannt die Pressteile schnell, nachdem sie von der Presse kommen. Die hochpräzisen Daten werden farblich abgebildet und geben einen schnellen visuellen Hinweis darauf, ob und wo Komponenten außerhalb der Toleranz liegen.
Auf den Punkt genau
In Burgos sorgen optische Systeme für eine präzise Positionierung der Bauteile. Diese scannen die Konturen von Teilen auf einem Robotergreifarm, berechnen deren Position, ermitteln mögliche Abweichungen und passen die Positionierung entsprechend an. Damit geht das Punktschweißen um 40 % schneller.
BENTELER-Forschungsarbeiten zu Industrie-4.0-Anwendungen
"MoSyS" Forschungsprojekt
Optimierte Abläufe, effizientere Produktentwicklung, besser genutzte Werkskapazitäten
Unter der Leitung des Fraunhofer IEM arbeiten wir gemeinsam mit anderen Unternehmen am Forschungsprojekt „MoSyS“. Ziel ist es, eine modulare „menschenorientierte Gestaltung komplexer System of Systems“ zu schaffen. So sollen Arbeitsprozesse optimiert und Entwicklungsaufwände reduziert werden. Unser Anwendungsfall basiert auf der Entwicklung und Produktion einer Verbundlenkerachse. Langfristig werden wir mit diesen modularen Systemen eine weitaus größere Produktionsflexibilität und höhere Qualität erreichen. Denn dann können mehrere Produkte über eine modulare Anlage laufen. Dadurch sind wir in der Lage, noch schneller auf Kundenanfragen zu reagieren.
EU-funded research project "BOOST 4.0"
Predictive maintenance model increases equipment effectiveness by 5%
Together with the internationally renowned Fraunhofer Institute, BENTELER has developed a model for predictive maintenance of machines using Big Data. BENTELER is now implementing the process model in production. As a result, downtime can be avoided, and customers can be supplied on time and at fair prices. "Thanks to Boost 4.0, we’ve significantly improved our Big Data infrastructure and are reaching the next level of data analytics within BENTELER. The project is a driver in increasing our competence in Industry 4.0. As a direct benefit, it has increased the overall plant effectiveness of the applicable machines by 5%. In the next step the project results will be multiplied in all BENTELER plants around the world," said Emerson Galina, COO of BENTELER Automotive.
SMART FACTORY
Immer mehr Industrie-4.0-Anwendungen verändern den modernen Industriebetrieb. Wie aber sieht es aus, wenn ein komplettes Werk von der ersten Idee weg durchgängig digitalisiert und vernetzt geplant, gebaut und verwendet wird? Unsere Smart Factory in Mos, Spanien, gibt die Antwort.
Die AIV sorgen für einen selbstständigen, schnellen Produkt- und Materialfluss im Werk.
3D-Druck
Das Werk nutzt den 3D-Druck zur Herstellung von Werkzeugen und Materialien.
Big Data
Big-Data-Architekturen bieten die Möglichkeit, große Datenmengen auszuwerten und zu verarbeiten.
Vorausschauende Instandhaltung
Die Maschinen im Werk überwachen selbstständig ihren Status
und fordern rechtzeitig eine Wartung an.
Mit unserer Smart Factory in Mos, dem achten BENTELER-Werk in Spanien,
sind wir einer der größten Arbeitgeber in Galizien. Damit unsere Mitarbeitenden die neuen technologischen Möglichkeiten bestmöglich nutzen können, führen wir spezielle Trainings durch. Denn als Familie der Lösungsmacher stehen bei uns die Menschen im Mittelpunkt. Auch in unserer Smart Factory.
EIN GESPRÄCH MIT UNSEREN INDUSTRIE 4.0-EXPERTEN
„Macht das Leben leichter“
Im nachstehenden Interview sprechen wir mit Daniel Koechling, Director Process Engineering, Michael Lindenblatt, Head of CoC Metrology (beide BENTELER Automotive) und Madlen Büker, Projekt Manager Digitalization bei BENTELER Steel/Tube über Themen im Bereich Industrie 4.0.
Lies das Interview
F. Herr Erfling, könnten Sie bitte für die Laien unter uns den Unterschied zwischen einem
konventionellen Werk und einer Smart Factory erklären?
A. In unserem Alltag haben es die meisten von uns in der einen oder anderen Form mit intelligenten Technologien zu tun. Sei es, dass wir einen digitalen Assistenten bitten, unseren Lieblingssong auf unserem Mobiltelefon abzuspielen. Oder dass wir mithilfe des 3D-Drucks schnell Prototypen von Produkten bauen. In unseren Smart Factories nutzen wir die vielen Möglichkeiten, die diese digitalen Technologien bieten. Dank ihnen können wir effizienter arbeiten und bessere Qualitätsprodukte für unsere Kunden produzieren. Wir analysieren zum Beispiel automatisch große Datenmengen, um zu erkennen, ob und wann Maschinen gewartet werden müssen, bevor ein Problem überhaupt erst entsteht. Diese Analysen ermöglichen es uns zum Beispiel, die Wartungszyklen unserer Schweißanlagen zu optimieren, so dass hier nicht mehr nach festen Wartungsplänen sondern zustandsgesteuert eingegriffen werden kann. Dies macht am Ende auch den Mitarbeitenden das Leben leichter und stabilisiert die Qualität unserer Produkte.
F. Würden wir etwas von der Technologie erkennen, die in Smart Factories verwendet wird?
A. Bestimmt. Ein Beispiel, das vielen Menschen bekannt sein wird, sind unsere Datenbrillen. Bei BENTELER nutzen wir sie mit unserer Remote-Expert-Plattform. So können Wartungstechniker an Standorten auf der ganzen Welt direkte Unterstützung von Experten erhalten, ohne dass letztere an Ort und Stelle sein müssen. Der Techniker, der vor Ort arbeitet, trägt eine Datenbrille. Damit ermöglicht er es dem Experten anderswo, auf seinem Monitor zu sehen, was der Techniker sieht bzw. filmt. Und schon kann der Kollege Vorschläge zur Wartung oder Reparatur machen. Das spart nicht nur Zeit sondern spart auch die Anreise des Experten – ein wichtiger Aspekt seit Covid-19.
F. Herr Lindenblatt, wie hilft Industrie 4.0 BENTELER im Bereich Qualität?
A. Die Digitalisierung und automatische „Echtzeit“-Datenverarbeitung hilft uns, unsere Reaktionszeiten zu verkürzen, Schwerpunktprobleme schneller und besser zu erkennen und Regelkreise zu schließen. Die Produktionsmitarbeitenden werden entlastet, indem sie einen schnellen und fokusierbaren Überblick auf die Datenmengen automatisiert erhalten. Somit entfällt die manuelle Aufbereitung der wachsenden Datenmengen. Die Einrichter und Qualitätsmitarbeitenden können sich noch stärker auf die systematische Optimierung ihrer Prozesse konzentrieren. Automatische Benachrichtigungen bei Überschreiten gewisser Warngrenzen helfen außerdem, die Verantwortlichen rechtzeitig zu informieren. Wie etwa im Werk Burgos (Spanien) und An der Talle bereits implementiert.
F. Wie können Big Data die Qualität für unsere Kunden verbessern?
A. Bei unseren Produktionsprozessen waren wir schon immer stolz auf unsere effiziente
Qualitätskontrolle. Mit Big Data können wir dennoch einen großen Satz nach vorne machen. Wir sammeln jeden Tag Millionen von Datenpunkten aus unseren Fertigungsprozessen und Produkten. Mithilfe von neuen Software-Tools können wir diese riesigen Datenmengen dann sehr schnell analysieren. Einige dieser Tools haben wir dank der Zusammenarbeit zwischen unseren IT- und Produktionsexperten sogar selbst entwickelt. So können wir sie genau auf unsere Bedürfnisse abstimmen. Zum Beispiel können wir heute sehr schnell Veränderungen am Produkt bzw. Prozess erkennen und wahrnehmen und Sofortmaßnahmen einleiten. Noch bevor die Teile außerhalb der Toleranz laufen. Früher hätten wir diese Abweichungen vielleicht nicht rechtzeitig erkannt, was zu Nacharbeit oder Ausschuss geführt hätte. Jetzt können wir dagegensteuern. Beispielsweise indem wir einen Produktionsprozess anpassen, um sicherzustellen, dass die Produkte konstant nach unseren hohen Standards hergestellt werden. Das bedeutet eine höhere Kontinuität und niedrigere Kosten.
F. Frau Büker, wie wirkt sich die Digitalisierung auf die Fertigungsprozesse bei BENTELER Steel/Tube aus?
A. Bei BENTELER Steel/Tube setzen wir Industrie 4.0 in vielen Bereichen um, und die Digitalisierung bringt viele Vorteile. Je mehr wir unsere Fertigungsprozesse digitalisieren, desto mehr Produktionsdaten sammeln wir. Dadurch erhalten wir Erkenntnisse zu unseren Produktionsprozessen, die wir vorher nicht hatten. Dieses Wissen nutzen wir, um die Qualität zu verbessern und die Ausbringung über die gesamte Prozesskette zu steigern.
F. Wie werden diese Erkenntnisse in der Praxis genutzt?
A. Ein Beispiel ist die optimierte Anlagensteuerung. Wir haben unser eigenes Echtzeit-Empfehlungssystem in der Rohrproduktion entwickelt. Mithilfe von Big Data schlägt das System die günstigsten Werte für die Fertigung vor, basierend auf früheren Erfahrungen. Das ist ein gutes Beispiel dafür, wie wir die Digitalisierung intern nutzen. So steigern wir nicht nur die Rohrqualität, sondern auch die Kundenzufriedenheit. Gleichzeitig werden wir intern auch effizienter. Es ist also eine Win-Win-Situation für alle Seiten!