Verbesserte Transparenz, höhere Verfügbarkeit und gezielte Wartung: Das waren die wichtigsten Triebkräfte hinter einem gemeinsamen Projekt der Schuler Pressen GmbH und Siemens, die helfen, den Weg für die Digitalisierung zu ebnen. Mithilfe von Industrial Edge haben die beiden Unternehmen eines der Presswerke von Siemens in eine intelligente Fabrik verwandelt.
Die ursprüngliche Idee entstand aus einer Situation, die sich wie ein Film anhört: „Alles begann mit einer Management-Sitzung zu Digitalisierungsstrategien. Und dann sagten die Beteiligten einfach: ‚Lasst uns das gemeinsam angehen!‘“ erinnert sich Tobias Grüner.
Als Leiter für Digitalisierung und Infrastruktur bei Siemens Large Drives Applications ist er für eine der wichtigsten Produktionsstätten des Unternehmens für Großantriebe verantwortlich, das Siemens-Presswerk in Nürnberg. In diesem Werk betreibt Siemens neun verschiedene Pressentypen der Schuler Pressen GmbH. Genau diese Maschinen sollten mit Industrial Edge und der digitalen Lösung von Schuler ausgestattet werden.
Michael Weiher und das Team unter der Leitung von Dr. Stefanie Apprich arbeiten daran, die Zuverlässigkeit, Produktivität und Effizienz von Druckmaschinenlösungen durch digitale Dienste zu verbessern.
Es war diese Art der agilen Zusammenarbeit, die das Projekt so besonders machte, erklärt Grüner: „Wir hatten einen Kickoff-Workshop, bei dem das Schuler-Team einen ersten Entwurf der Lösung vorstellte, und wir wussten, dass wir auf dem richtigen Weg waren.“ „Die Konzepte basierten auf dem digitalen Portfolio, das Schuler zur Unterstützung seiner Anwender entwickelt hat“, sagt Michael Weiher, Projektleiter für digitale Lösungen bei der Schuler Pressen GmbH: „Unsere Cloud-Lösungen enthalten bereits Anwendungen wie den Production Monitor und den Press Force Monitor. Wir setzen diese Apps als Industrie-Apps auf unseren Pressen ein, um den Anwendern Informationen zum Produktionsstatus und zum aktuellen Anlagenstatus zu liefern.“
Erschließung von Brownfield-Möglichkeiten:
Grüner erkannte sofort die Vorteile dieses Ansatzes. „Wir betreiben mehrere Pressen, die sich sowohl hinsichtlich der Verfahrensart als auch des Lebenszyklus stark voneinander unterscheiden – was für eine Brownfield-Fabrik typisch ist. Doch mit den Anwendungen von Schuler und mit Industrial Edge können wir all diese unterschiedlichen Systeme in eine standardisierte Lösung integrieren, die sich in die Architektur unseres Standorts einfügt und uns alle Informationen liefert, die wir zur Optimierung unserer Prozesse benötigen.“ Die Umstellung einer gesamten Produktionshalle auf das digitale Zeitalter war auch für Weiher eine besondere Erfahrung, „denn normalerweise würde man klein anfangen, mit einer Maschine, die Ergebnisse auswerten und dann auf weitere Maschinen ausweiten. Diesmal war das anders. Wir haben in viel größeren Dimensionen gedacht. Das war eine Herausforderung, aber auf diese Weise kann man von Anfang an viel mehr Wert schaffen.“
Edge in a Box: Die gesamte Systemhardware ist in einem Schrank zusammengebaut, der einfach vom Benutzer installiert und dann von Schuler aus der Ferne aktiviert werden kann. „Schuler-Lösung für Industrial Edge“
Die Lösung, die jetzt in der Nürnberger Fabrik installiert ist, ist einfach, sicher und flexibel. Alle Komponenten für die Industrial Edge Edge-Integration werden von Schuler in einem gebrauchsfertigen Schrank zusammengebaut – „wir nennen das ‚Edge in a Box'“, sagt Weiher.
Der Schrank enthält einen SIMATIC-Industrie-PC mit allen erforderlichen Schnittstellen. Diese Box-Lösung wird vor Ort von Siemens installiert, und die Anwendungen werden von Schuler aus der Zentrale in Göppingen per Fernzugriff auf das Edge-Gerät übertragen. Das zentrale Managementsystem ermöglicht es Schuler, die Apps kontinuierlich zu aktualisieren, zu erweitern und zu warten, was die Lösung sehr vielseitig macht – „einfach intelligent“, so Grüner. Das Edge-Gerät sendet die Daten anschließend zur Auswertung und Analyse an das interne Netzwerk von Siemens.
: Am Ende des Projekts wurden alle neun Pressen in die Industrial-Edge-Lösung integriert, und Grüner und sein Team haben die Maschinendaten bereits genutzt, um wertvolle Erkenntnisse zu gewinnen.
„Ein Aspekt, der für unseren Betrieb sehr relevant ist, ist der Verschleiß von Maschinen und Werkzeugen“, erklärt er. „Maschinenverschleiß ist etwas, das unsere Bediener tatsächlich wahrnehmen können – zum Beispiel durch eine Veränderung des Maschinengeräuschs, die dadurch verursacht wird, dass ein Werkzeug stumpf wird. Jetzt sind wir in der Lage, diesen Effekt tatsächlich zu messen.
Wir überwachen die Presskraft und können beobachten, wie sie mit zunehmendem Verschleiß allmählich ansteigt. Diese Veränderung ist so gering, dass wir sie mit dem Presskraftsensor allein nicht erkennen können, aber wir sehen sie, wenn wir die Daten über Industrial Edge analysieren, sodass wir überprüfen können, ob wir unsere Anlagen gut bedienen.“
Dr. Stefanie Apprich, Head of Cloud Services – Schuler Digital Suite, Schuler Pressen GmbH
„Mit unseren digitalen Lösungen können wir Anomalien erkennen, Ausfallzeiten verhindern und die Produktivität steigern.“
Siemens can also select which signals may be transferred to the Schuler cloud, where the team from Schuler uses these data to support Grüner and his team in optimizing press operation. This is another feature that distinguishes the Schuler solution: users always maintain full control over their data and can decide which data they want to share.
“We as the manufacturer know our presses best, and our users know their operations best. Combining this joint expertise with our digital solutions helps us create new services,” explains Dr. Stefanie Apprich, who heads the Cloud Services – Schuler Digital Suite segment at Schuler Pressen GmbH. Schuler will also benefit from its collaboration with Siemens in advancing these digital solutions, says Apprich: “We were able to demonstrate how we can build a smart factory with our presses, how we can detect anomalies, prevent downtimes, and increase productivity. I am certain that this industry example will help convince more users.” In the meantime, Weiher is already implementing the first add-on for the Nuremberg press shop: error analysis via Industrial Edge. “Again, we are leading the way, expanding the solution together – which to me also proves that the project does pay off,” he concludes.
“Right from the start, we were thinking with a much broader scope. This was challenging, but this way you are able to create much more value.”
The Digital Suite and Industrial Edge enable Schuler Pressen GmbH to bring digitalization directly into the press shop.
The Industrial Edge solution at Schuler Pressen GmbH relies on proven industrial components from the SIMATIC range and Siemens Industrial Edge for the system hardware and software. Industrial Edge apps, running on a SIMATIC IPC227E, collect the data from the press and forward the results to the Schuler Cloud and the Siemens network.The compact solution is well suited for easy integration into existing installations, and most press solutions from Schuler already come with a preinstalled package. Schuler develops applications for data acquisition and analysis as part of its Digital Suite.
With the Industrial Edge platform, the standard applications can be complemented by custom-made applications , which can then be onboarded as docker container format centrally via the Industrial Edge Hub, managed by a central Industrial Edge Management System and then be deployed with just a few clicks to decentral shopfloor systems.
Comprehensive security mechanisms ensure that the data are protected from unauthorized access at all times.