Eatons Strategie für Industry 4.0: Innovationen in der Fertigung vorantreiben

Industry 4.0, die sogenannte vierte industrielle Revolution, umfasst eine Vielzahl modernster Technologien und neuer Methoden, die – richtig implementiert – das Potenzial haben, die Fertigungslandschaft grundlegend zu verändern.

Eatons Vehicle Group begann die Entwicklung ihrer Industry-4.0-Strategie am Standort Kings Mountain, North Carolina. Die erste eingesetzte Technologie war Polymer-Additive Fertigung, genutzt für Vorrichtungen, Qualitäts- und Sicherheitsvorrichtungen.
Langfristig sieht Eatons Vehicle Group Industry 4.0 als operative und informationstechnologische Basis für autonome Produktionssysteme aus fortschrittlichen Robotern, additiver Fertigung, digitaler Simulation und Rapid Application Development. Dies geschieht durch Datenerfassung und -analyse (Big Data) unter Nutzung von Cloud Computing und umfasst die gesamte Wertschöpfungskette – Lieferanten, Fabriken und Kunden – in einer voll integrierten Beziehung.

Eatons Vehicle Groups Industry-4.0-Plan

Unser Plan fokussiert fünf operative Technologien – additive Fertigung, Systemintegration, Simulation, autonome Roboter und Augmented Reality. Mit additiver Fertigung will Eatons Vehicle Group Sicherheit, Qualität und Effizienz verbessern, indem Werkzeuge, Poka-Yokes und Lehren intern entworfen und gefertigt werden – was kürzere Lieferzeiten, geringere Beschaffungskosten und hochgradig maßgeschneiderte Lösungen bietet. Lieferzeiten können von Wochen auf Tage reduziert werden, Kosten von Tausenden auf Hunderte.

Um Wartungs-, Reparatur- und Betriebsaufwand (MRO), Lagerbestände und Personalkosten zu senken, während Leistung gesteigert, Lieferzeit verkürzt und Qualität verbessert wird, hat die Vehicle Group ein Manufacturing Execution System (MES) implementiert. Dieses vernetzt Werksysteme und Maschinen, um Echtzeitinformationen zu erfassen, zu analysieren und zu berichten, und optimiert so das Shopfloor-Management. Das MES zentriert sich auf Computer Integrated Manufacturing (CIM) Software für Echtzeit-Dokumentation, Steuerung und Management des gesamten Fertigungsprozesses inkl. Maschinen, Personal und Support-Services. MES-Anwendungen verfolgen Aktivitäten und Ressourcen, verknüpfen Verwaltung mit Shopfloor-Aktivitäten und sind oft mit anderen Anwendungen wie ERP integriert, die in Einkauf, Versand-Empfang, Lagerhaltung, Instandhaltung und Terminierung genutzt werden.

Simulation und Automatisierung

Zur Produktivitätssteigerung nutzt Eaton digitale Simulationsanwendungen, um zu definieren, welche Lösung oder Kombination von Faktoren zum höchsten Output führt. Diese Anwendungen ermöglichen das Durchspielen mehrerer Szenarien durch Variation von Parametern wie Anzahl Bediener, Work-in-Process-Material, Zykluszeiten oder standardisierter Bedienerarbeit. Sie werden zur Definition neuer Fertigungszellen und Montagelinien oder zum Redesign bestehender eingesetzt. In den meisten Fällen verzeichnet die Vehicle Group Produktivitätssteigerungen von 10 bis 30 % durch höheren Mitarbeiteroutput.

Eatons Robotikstrategie umfasst drei Elemente: Cobots (kollaborative Roboter), autonome fahrerlose Transportsysteme (AGVs) und automatisierte integrierte Schmiedezellen.

Die Cobots sind Roboter, die für die Interaktion mit Menschen im gemeinsamen Raum oder für sicheres Arbeiten in unmittelbarer Nähe konzipiert sind. Sie können komplexe und gefährliche Aufgaben sicher übernehmen und Konsistenz und Genauigkeit im Fertigungsprozess verbessern.

Um Konsistenz im Materialfluss zu verbessern und den Bedarf an Gabelstaplern und anderen manuell bedienten Transportmaschinen zu eliminieren, setzt Eaton auf autonome fahrerlose Transportsysteme (AGVs). Neben der Verbesserung des Materialflusses in der Fertigungsanlage vermeiden AGVs Schäden an Strukturen und Produkten, erhöhen die Sicherheit und senken Kosten.
Um die Anzahl der Schmiedeoperationen pro Tag zu erhöhen und den Personalbedarf in einem Bereich zu reduzieren, in dem erfahrene Schmiedeprofis Mangelware sind, hat Eaton auf automatisierte integrierte Schmiedezellen gesetzt. Diese erhöhen ebenfalls Sicherheit und Genauigkeit.