Bei vielen Maschinen- und Anlagenparks steht die Digitalisierung an. Meist geht es dabei um das Umrüsten und Einbinden von Legacy-Systemen. Der Data-Science-Spezialist LeanBI beschreibt sechs exemplarische Anwendungsszenarien für diesen Retrofit.
Auch in der Industrie ist die Digitalisierung in vollem Gange. Eine der größten Stolperfallen ist dabei die Einbindung von Altsystemen. Typischerweise fehlen dort vor allem zwei wichtige Voraussetzungen: die Sensorik zur Erfassung von Daten und die Datenschnittstellen zu deren Weiterleitung. Ohne diese Fähigkeiten sind die Optimierung von Planung und Umrüstzeiten, die Steigerung von Performance und Verfügbarkeit, die Verbesserung von Qualitäts-Tracking und -Tracing oder Predictive Maintenance nicht möglich.
Beim digitalen Retrofit, in Anlehnung an den Hype-Begriff Industrie 4.0 häufig auch Retrofit 4.0 genannt, geht es darum, Altsysteme mit der dafür notwendigen Sensor- und Steuerungstechnik zu bestücken – idealerweise im laufenden Betrieb ohne Downtime. Da die Einsatzfälle meist sehr speziell sind, ist ein „One size fits all“ beim Retrofit praktisch ausgeschlossen. Stattdessen erfordert die sensorisch-kommunikative Nachrüstung eine anwendungsbezogene Bestandsaufnahme und Machbarkeitsanalyse.
Die Anwendungsszenarien für digitalen Retrofit sind breit gefächert. Sechs Szenarien zeigen den Nutzen in der Praxis.
1. Intralogistik
Der boomende Online-Handel führt zu einer rasanten Steigerung der Versandvolumen und damit zu einer hohen Auslastung der Logistikanlagen, die mit diesem Wachstum aufgrund ihrer zumindest teilweise analogen Struktur nicht Schritt halten können. Zusätzliche Gebäude oder Anlagenkomplexe lassen sich nicht so rasch realisieren. Ein Retrofit bestehender Anlagen ist daher sowohl schneller als auch kostengünstiger. Zusätzlich lässt sich dadurch die Lebensdauer der Anlagen erhöhen.
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2. Montagelinien
Für viele Produktanbieter, wie Automobilzulieferer oder Fahrradhersteller, werden die Lieferzeiten aufgrund der hohen Nachfrage und der wachsenden Variantenvielfalt zu einer Herausforderung. Bei einem einzigen Ausfall in der Kette steht die komplette Produktion, Liefertermine werden zur Makulatur, und es drohen Strafen. Ein Retrofit kann die Lage entspannen: Das frühzeitige Erkennen möglicher Ausfälle durch Predictive Maintenance wird zu einem Schlüsselfaktor zur Sicherstellung der Liefertreue, zur Erhöhung der Produktionsleistung und zur Zufriedenheit der Kunden.
3. Verpackungsindustrie
In der Verpackungsindustrie sind viele Maschinen seriell geschaltet. Steht eine Maschine, steht die ganze Linie. Mit Predictive Maintenance lassen sich sowohl ungeplante Störungen als auch geplante Wartungsmaßnahmen reduzieren. Zusätzlich ermöglicht ein Retrofit bestehender Anlagen den Einsatz von Sensorik zur laufenden automatisierten Überprüfung der Verpackungsqualität unterschiedlichster Produkte. Damit reduzieren sich die Ausschussraten.
4. Metallproduktion
Bei der Herstellung von Metallprodukten, wie beispielsweise Röhren, Komponenten oder Karosserieteilen, ist es wichtig, Qualitätsschwankungen im Prozess frühzeitig zu erkennen. Je mehr Online-Sensorik eingesetzt wird, desto reaktiver kann die Prozesskontrolle ausfallen. Im Idealfall ist dann eine durchgängige Nachverfolgbarkeit über den gesamten Prozess möglich. Auch hier hilft die Kombination von dezentraler Datenaufnahme und zentraler Datenanalyse bei der Ausschussreduktion.
5. Oberflächenbearbeitung
Durch den Einsatz zusätzlicher Sensorik und kombinierter Analytik lässt sich der Verschleiß bei Bearbeitungswerkzeugen prognostizieren. Das optimiert die Abläufe gleich mehrfach: Hochbeanspruchte Komponenten bei der Oberflächenbehandlung können länger laufen, und der Materialverbrauch reduziert ebenso wie die Downtime. Das macht sich in der Produktivität positiv bemerkbar.
6. Elektronikproduktion
Nach einem Retrofit können hochkomplexe Prüfmethoden auf Basis Künstlicher Intelligenz zum Einsatz kommen. Das frühzeitige Erkennen von Komponentenausfällen in der Produktion steigert die Produktivität. Die Prüfmethoden helfen dabei, seltene Spezialprobleme besser zu verstehen und zu beheben.
„Digitaler Retrofit ist ein wichtiger Wegbereiter für die Industrie 4.0“, erklärt Marc Tesch, CEO von LeanBI. „Ohne diese Modernisierung wären viele unverzichtbare Legacy-Systeme, Produktionsstätten und Liegenschaften für die digitale Zukunft verloren, samt den damit verbundenen Wertverlusten und dem Ressourcen-Raubbau für zeitraubende Neu-Installationen.“ Jürgen Frisch
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