Fertigung von Schwermaschinen

Ein wesentlicher Bestandteil der Schwermaschinenfertigung ist der digitale Informationsaustausch auf verschiedenen Ebenen. Dies umfasst die Konstruktions- und Fertigungsorganisation, Teams innerhalb der Fertigungsorganisation sowie das breitere Ökosystem mit Partnern und Lieferanten. Dies wird durch die Verbindung aller Beteiligten über eine gemeinsame Product Lifecycle Management-Umgebung ermöglicht, die über eine leistungsstarke, flexible und offene Dateninfrastruktur verfügt, in der alle Informationen gespeichert und auf dem neuesten Stand gehalten werden können. Dieser Datenaustausch ist die Grundlage für eine bessere Kommunikation und Zusammenarbeit in der gesamten Fertigungsorganisation, was die Gesamteffizienz und Flexibilität erheblich verbessert und es Unternehmen ermöglicht, schnell und ohne Risiko auf Änderungswünsche zu reagieren.

Es ist schwierig, in einem globalen Unternehmen mit einer großen und vielfältigen Anzahl von Lieferanten und Partnern die höchsten Qualitätsstandards jedes Mal ohne Ausfälle zu erreichen. Bei der Herstellung hochgradig kundenspezifischer oder sogar einzigartiger Produkte im Engineer-to-Order (ETO)-Kontext bedeutet fehlerfreie intelligente Fertigung, es direkt beim ersten Mal richtig zu machen. Dies ist nur möglich, wenn Sie im Vorfeld alle möglichen Ereignisse analysieren und den Prozess vor der Implementierung virtuell validieren. Während der Fertigungsausführung ist es zudem wichtig, alle Schritte und Entscheidungen, einschließlich derjenigen, die von Partnern und Lieferanten auf der ganzen Welt getroffen werden, genau zu überwachen und auf der Grundlage der gesammelten Daten Korrekturmaßnahmen zu ergreifen. Dies erfordert Fähigkeiten zur Erstellung eines digitalen Zwillings Ihres Produktionsprozesses sowie einen umfassenden Closed-Loop-Ansatz für die Fertigungsabläufe über das gesamte globale Fertigungsökosystem hinweg.

Bei der intelligenten Fertigung von Schwermaschinen geht es um den Einsatz von Werkzeugen und Prozessen, die Fertigungsunternehmen dabei helfen, intelligente datengesteuerte Entscheidungen zu treffen und dadurch alle Aspekte ihres Betriebs, einschließlich Produktivität, Nachhaltigkeit und Qualität, erheblich zu verbessern. Durch kontinuierliche Kommunikation und Zusammenarbeit auf gemeinsamer Datenbasis entstehen Synergien zwischen Stakeholdern, die es ermöglichen, Probleme und Chancen – etwa bei der Fertigbarkeit von Konstruktionen – früher zu identifizieren. Durch die Erstellung eines digitalen Zwillings des Fertigungsprozesses können Unternehmen die Auswirkungen von Entscheidungen virtuell bewerten, bevor sie diese tatsächlich umsetzen, und Was-wäre-wenn-Szenarien durchspielen, um verschiedene Optionen zu untersuchen. Schließlich können Fertigungsunternehmen durch den Einsatz von Feedbackschleifen, die auf den während der Ausführung gesammelten Daten basieren, ihre Prozesse kontinuierlich verfeinern, ihre Abläufe verbessern und das optimale Gleichgewicht zwischen den KPI finden.

Lean-Fertigung ist ein Produktionsansatz, der darauf abzielt, Produktivität und Qualität zu verbessern sowie Verschwendung in allen Formen (Materialien, Zeit, Ressourcen) zu reduzieren, indem Prozesse analysiert und nachträglich optimiert werden. Ansätze der schlanken Fertigung haben bei der Optimierung von Fertigungsprozessen große Erfolge erzielt, indem sie die Wertschöpfungskette optimieren und den operativen Ablauf verbessern. Heutzutage sind die Produkte und die damit verbundenen Fertigungsprozesse komplexer geworden, während einige neue Anforderungen an die Fertigungsabläufe nicht durch die Prinzipien der schlanken Produktion abgedeckt sind. Beispielsweise haben Kunden heute höhere Erwartungen bezüglich personalisierter Anfragen und deren Anpassungsmöglichkeiten im Projektverlauf. Ein weiterer Grund ist, dass die Beschaffungsstrategie nicht mehr auf dem Just-in-Time-Prinzip und auf Kosten basieren kann, sondern auch weniger quantifizierbare Aspekte wie Resilienz und Nachhaltigkeit der Lieferkette berücksichtigen sollte. Solche Herausforderungen in der Fertigung erfordern mehr Daten, die sofort verfügbar sind, um kontinuierliche Entscheidungen in Echtzeit treffen und Verbesserungen vornehmen zu können, sowie ein höheres Maß an Integration im gesamten Fertigungsökosystem. Im Gegensatz zur schlanken Fertigung nutzt ein intelligenter Fertigungsansatz die neuesten digitalen Technologien wie Cloud, Datenanalyse, maschinelles Lernen, automatisierte Feedbackschleifen, digitale Zwillinge und vieles mehr.

Für Schwermaschinen-Hersteller stellen die Margen bei neuen Produkten eine besondere Herausforderung dar, da diese erhebliche Investitionen in FuE- und Fertigungsinfrastruktur erfordern, während sie meist kundenspezifisch gefertigt werden, was zu relativ kleinen Stückzahlen führt. Mit den intelligenten Fertigungslösungen von Siemens für Schwermaschinen können Erstausrüster durch die Verbindung von Konstruktion und Fertigung Zeit und Kosten erheblich reduzieren. So können sie Probleme und Chancen der Fertigbarkeit früher erkennen. Die Smart-Manufacturing-Lösungen von Siemens helfen Erstausrüstern, bessere Betriebseffizienz und erhöhte Flexibilität zu erzielen, während sie die Produktion verschiedener Modelle vorantreiben. Mit den Lösungen von Siemens können Erstausrüster einen digitalen Zwilling verfolgen, um ihre Fertigungsprozesse im Voraus zu bewerten und zu verbessern, Was-wäre-wenn-Szenarien durchzuspielen, um die Entscheidungsfindung voranzutreiben, und ihren Betriebsfluss mit speziellen Tools für Produktionsplanung und Feinterminierung zu optimieren.