Industrie 4.0 made in Germany

Für einen großen Automobilzulieferer entwickelt die Bartsch GmbH aus Tettnang eines der weltweit modernsten Fabrikhallenkonzepte in Tianjin, einer Stadt an der Nordküste Chinas. Der Entwurf steht ganz im Zeichen von Industrie 4.0: Durch eine intelligente Vernetzung von Elektronik und Mechanik entsteht in China eine Smart Factory der neuen Generation, die den Anforderungen an zukünftige internationale Entwicklungen in der Industriefertigung gewachsen ist und äußerst flexibel auf Veränderungsprozesse reagieren kann.

Insgesamt sollen in China 48 Maschinen mit 80 Spindeln automatisiert werden. Der Auftraggeber, ein Unternehmen aus der Automobilindustrie, wird dort jährlich an die 1,8 Millionen Getriebeteile produzieren. Durch eine spezielle Programmierung im Rahmen eines optimierten Produktionsprozesses der Anlage soll eine Umsatzsteigerung von 20 bis 40 Prozent ermöglicht werden. „Beim Bau der Produktionsanlage in Tianjin werden Automationslösungen für die Fertigung, Reinigung, Montage und Prüfung von Gehäuseteilen zum Einsatz kommen“, berichtet Metin Kilic, Produktionsleiter bei Bartsch. „Diese ermöglichen eine sichere Logistik und Bauteilverfolgung sowie eine hohe Flexibilität im Produktionsprozess.“ Ziel der Planung ist es, die Idee der Industrie 4.0 und eine vernetzte Industrieproduktion umzusetzen. Dazu werden in der Anlage mechanische und elektronische Komponenten verknüpft, was eine hohe Flexibilität und Verfügbarkeit gewährleistet.

Eine Besonderheit der Anlage ist, dass bei der Planung zu 90 Prozent auf sicherheitstechnische Absperrungen verzichtet werden konnte. Da die Roboter oberhalb der Maschinen montiert werden, kann die Beladung erfolgen, ohne dass die Fertigungslinie durch sperrige Schutzzäune abgesichert werden muss. Dadurch ist die gesamte Fabrikanlage begehbar, und der eingesparte Platz kann als zusätzliche Produktionsfläche genutzt werden.

Für den Fall einer Betriebsstörung haben die Planer eine spezielle Ausfallstrategie entwickelt, die ebenfalls das Konzept der Smart Factory umsetzt: Über eine Leitrechnersteuerung werden Elektrik und Mechanik kombiniert. Im Störfall erfolgt die automatische Umstellung auf einen Notbetrieb, der auch mechanische Eingriffe ermöglicht – ganz ohne den Produktionsprozess zu beeinträchtigen.

Fabrikhallenplanung vom Aufriss bis zur Installation

Die Planung derartiger kundenspezifischer Fabrikhallen erfolgt in mehreren Schritten: An erster Stelle steht ein Konzept des Produktionsablaufs. Anschließend wird der Bedarf an Maschinen und Produktionseinrichtungen ermittelt, und Sondermaschinen, Sondereinrichtungen und Handhabungssysteme werden festgelegt. Nach einer genauen technischen Spezifikation erfolgt eine 2D/3D-Visualisierung der Anlage inklusive aller Gegebenheiten in der Halle. Ein Maschinenaufstellplan, bei dem besonderes Augenmerk auf die Schnittstellen der Anlagenteile gelegt wird, bestimmt die Position der Maschinen. Zum Abschluss wird eine Taktzeit- und Materialflussanalyse durchgeführt. Der Kunde ist während dieses Prozesses in alle Schritte, vom Bauteil bis zur vollständigen Fabrikplanung, miteinbezogen.

„Neben der Auswahl der Maschinen sind dabei viele weitere Faktoren zu berücksichtigen“, erläutert Kilic. „So müssen unter anderem Taktzeiten, Machbarkeitsanalysen und behördliche Auflagen, wie zum Beispiel Umweltschutz, einkalkuliert werden. Abhängig von Aufgabenstellung, Produktionsmenge, Taktzeiten und Produkt kann daher die Dauer der Planung stark variieren.“

Professionelles Projektmanagement länderübergreifend

Internationale Vorhaben in einer gewissen Größenordnung, wie etwa bei dem vorliegenden Projekt in China, stellen zusätzliche Anforderungen an den Anlagenentwickler: Die Rahmenbedingungen wie Stückzahlen und Termine ändern sich dabei häufig. „Unsere Strategie ist eine enge Kommunikation mit dem Auftraggeber. Durch professionelles Projektmanagement werden Informationen schnell und zielgerichtet weitergegeben und kanalisiert“, so Kilic.

Um die Logistik in Tianjin abzuwickeln, sind erfahrene Mitarbeiter aus der Warenwirtschaft im Einsatz. Täglich finden Telefonkonferenzen mit den Kollegen vor Ort statt. Die Koordination zwischen Deutschland und China stellt allerdings durch die Zeitverschiebung von 6 Stunden eine Herausforderung dar, was eine flexible Erreichbarkeit der Mitarbeiter an beiden Standorten erfordert. Für eine effiziente Koordination mit Partnerunternehmen setzt Bartsch zudem auf eine detaillierte und frühzeitige Planung der Aufgaben und eine enge Überwachung. „Täglich finden daher Abstimmungen statt, ob Termine eingehalten werden können“, erklärt Kilic.

Das Projekt ist inzwischen in der Montagephase angelangt. Aktuell werden die Maschinen in der Produktionshalle installiert, im März wurde mit der Inbetriebnahme begonnen. Mit dem Abschluss aller Arbeiten wird 2016 gerechnet. „Die Arbeit in China hat uns neue Perspektiven eröffnet, zieht der Projektleiter Bilanz, und wir werden auch in Zukunft weitere Projekte mit internationaler Tragweite verwirklichen.“

Bartsch GmbH www.bartsch-gmbh.de

Automations-Spezialist

Die Bartsch GmbH ist 1998 aus dem vier Jahre zuvor von Patrick Bartsch gegründeten Familienunternehmen Bartsch Elektronik GbR hervorgegangen. Das Unternehmen mit Sitz in Tettnang hat sich auf die Entwicklung, Fertigung und Betreuung von automatisierten Fertigungsanlagen spezialisiert. Das Spektrum reicht dabei von einzelnen Automatisierungseinrichtungen, über Roboterbürst- und Entgratzellen bis hin zu Verkettungen von Montage- und Fertigungsstraßen. Zu den Kunden zählen schwerpunktmäßig Zulieferer für Automobilhersteller. Heute beschäftigt die Firma 43 Mitarbeiter und erwirtschaftet jährlich einen Umsatz von 13 Millionen Euro.

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