Trends Fügetechnik

Industrie 4.0: Bedeutung für die Schweiß- und Fügetechnik

Industrie 4.0 ist die Umsetzung der Digitalisierung in der produzierenden Industrie.

Welche Rolle wird hierbei die schweiß- und fügetechnische Produktion einnehmen? Klare Antwort: Unternehmen dieser Technik müssen sich jetzt mit diesem wichtigen Thema beschäftigen, weitergehende technische Anwendungen entwickeln sowie zusätzliche Dienstleistungen anbieten, um zukunftsorientiert und weiterhin wettbewerbsfähig agieren zu können.

Bislang wenige Schweiß- und Fügetechnik-Anwendungen

In aktuellen Lehrbüchern zum Thema Industrie 4.0 werden diesbezüglich Anwendungsbeispiele für verschiedene Produktionstechniken (Beispiele Spanende Fertigung, Montage, Logistik oder Instandhaltung) und unterschiedliche Branchen (Beispiele Automobilproduktion, Flugzeugbau, Elektronikproduktion und weitere Verarbeitungstechniken) genannt. Anwendungen aus der Schweiß- und Fügetechnik werden bisher nicht erwähnt oder kommen höchstens am Rande vor.

Auf der Hannover Messe Industrie 2017 wurden zum  Beispiel über 500 konkrete Anwendungen zur vernetzten Produktion gezeigt. Natürlich spielen Roboterhersteller dabei eine große Rolle. Messeinstallationen zeigten vernetzte Fertigungen der Metallbearbeitung, die auch cloudbasierte Softwareplattformen beinhalten, mit der die reale und die digitale Welt verbunden werden. Wie dies konkret aussieht? Der Anwender kann eine Bauteilzeichnung in diese Cloud hochladen. Im Anschluss wird ein kundenindividueller Arbeitsauftrag angelegt und nebst einer integrierten Fügeanwendungen abgearbeitet. Das fertige Produkt wird anschließend an eine Verpackungs- und Versandstation übergeben. Der Auftraggeber ist dabei jederzeit über den Fertigungszustand informiert, und er erhält direkt eine Nachricht, sobald das Bauteil abholbereit ist.

Umsatzmotor Industrie 4.0

Laut Branchenverband BITKOM lassen sich durch Industrie 4.0 bis 2018 Umsatzsteigerungen bis zu sieben Milliarden Euro erzielen ließen. Industrie 4.0 wird in diesem Zusammenhang als Wachstumstreiber in der industriellen Produktion beschrieben. Zu den Treibern gehören  Maschinen- und Anlagenbau (Industrie 4.0-Investitionen von 1,5 Milliarden Euro 2016) ebenso wie die Automobilbranche (Industrie 4.0-Investitionen 1,2 Milliarden Euro). In diesen Branchen können Unternehmen bereits heute auf eine große Menge an Daten zurückgreifen, um effizienter zu produzieren. Zudem lassen sich existierende Produkte mit Industrie 4.0-Technologien ausstatten, um so neue Services zu realisieren. Es folgt die Elektronikbranche mit 817 Millionen Euro Umsatzwachstum. In dieser Branche ist es wettbewerbsentscheidend, mithilfe digitalisierter Prozesse die komplexen Produktionsprozesse in Echtzeit zu überwachen und zu steuern, was vor allem für individualisierte Produkte in weltweit verteilten Produktionsprozessen eine große Rolle spielt. Und auch in der metallverarbeitenden Industrie wachsen die Umsätze mit Industrie 4.0 im Jahr 2017 um 424 Millionen Euro.

Insgesamt profitiert die Softwarebranche stark von der vermehrten Nachfrage nach  Systemintegration und der Entwicklung individueller Softwarelösungen. Die Umsatzzuwächse  sollen in diesem Sektor 2017 bei rund 1,2 Milliarden Euro liegen.

Neue Entwicklungen in der Informations- und Kommunikationstechnik bieten für Unternehmen starke Anreize, diese für technische Weiterentwicklungen ihrer Produkte und Prozesse und für neue Geschäftsmodelle zu nutzen. Als bedeutende Entwicklungen sind zum Beispiel weiter sinkenden Preise für Elektronikkomponenten zu nennen, was zu einer weiteren Substitution von mechanischen Komponenten führt. Hinzu kommen sinkende Sensorikpreise, was natürlich den Einsatz sensorikunterstützter Anwendungen, wie beispielsweise Mensch – Roboter – Kooperationen oder die Automatisierung weiterer Fertigungsvorgänge und Schweiß- und Fügevorgänge begünstigt.

Echtzeit-Zugriff auf weltweite Datenbestände

Prägend ist aber auch die globale Datenverfügbarkeit. So können physische Systeme mit dem Internet verbunden werden, damit ist die Verfügbarkeit der Daten nicht mehr nur auf das einzelne Unternehmen beschränkt, sondern es kann an jedem Ort mit Internetverbindung auf entsprechend angebundene Systeme zurückgegriffen werden. Dies kann zu neuartigen globalen Planungs- und Steuerungsmöglichkeiten in weltweiten Unternehmensnetzwerken führen. Eine Gelegenheit, die sich die Unternehmen der Schweiß- und Fügetechnik nicht entgehen lassen sollten.

Die konkrete Umsetzung von Digitalisierungsvorhaben und Industrie 4.0-Anwendungen nimmt aktuell rasant an Fahrt auf. In vielen Branchen werden bereits vermehrt neue digitale Geschäftsmodelle entwickelt, die zusätzliche Umsatzkanäle erschließen und die Entwicklung forcieren – eine Herausforderung, die auch für die Schweiß- und Fügetechnik vermehrt an Bedeutung gewinnen wird. Die Unternehmen werden dazu neue Strategien entwickeln müssen!

Industrie 4.0 fokussiert dabei auf die Fertigung von Produkten durch „intelligente“  Verfahren und Prozesse („Smart Manufacturing“). Die Fügetechnik als ein wichtiger Bestandteil der industriellen Produktionswertschöpfungskette (Querschnittstechnologie) kann ein Nutznießer der zusätzlichen Vernetzung von Fertigungsprozessen sein.

Smart Factory minimiert Komplexität

Die intelligente Fabrik „Smart Factory” steht in diesem Zusammenhang für die optimierte Beherrschung von Komplexität, geringere Störanfälligkeit, Steigerung von Effizienz in der Produktion sowie die verbesserte Kommunikation von Menschen, Maschinen und Ressourcen. Die Smart Factory ist ein wichtiger Bestandteil künftiger intelligenter (globaler) Infrastrukturen. Für Akteure in diesem Umfeld bedeutet das ein signifikantes Umdenken: Herkömmliche Wertschöpfungsketten werden sich ändern und neue Geschäftsmodelle etablieren. Dabei wird deutlich, dass sich die stets als Querschnittstechnologien eingeordneten
Fügetechniken zunehmend als integrativer Teil verketteter Fertigungsprozesse erweisen und somit einen wesentlichen Einfluss auf das Gelingen des Zukunftsprojektes Industrie 4.0 haben.

Ansätze dazu finden sich in neuen Systemen zur Datendokumentation und Datenanalyse sowohl für manuelle als auch automatisierte Schweißanwendungen. Diese Systeme lassen sich problemlos in Produktionssysteme einbinden, verfügen über eine hohe Vernetzungsfähigkeit, geringen Wartungsaufwand sowie Web-Design. Anwender dieser Systeme profitieren von nahezu unbegrenzten Möglichkeiten der Datenverarbeitung. Es geht dabei auch um die Entwicklung einer künstlichen „fügetechnischen“ Intelligenz, die beispielsweise alle Daten des Herstellungsprozesses
erfasst, bei späteren Bauteilen die benötigte Fügetechnologie selbständig auswählt und „gelernte“ Parameter stets optimiert und anwendet.

Die Herausforderung: Viele mittelständische Unternehmen haben hinsichtlich der Entwicklung und Nutzung solcher vernetzter Produktionssysteme noch Nachholbedarf, dies gilt auch für die Anwender der Schweiß- und Fügetechnik.

Dabei gilt es, verschiedene Fachgebiete verstärkt zusammenzuführen, Synergien zu nutzen und Schnittstellen zu definieren. Fest steht:
Industrie 4.0 stellt den fügetechnischen Produktionsprozess zwar vor große Herausforderungen, aber erste Lösungen existieren und werden erfolgreich eingesetzt.

Diskutieren Sie mit!

Was ist Ihre Meinung zum Thema Industrie 4.0 in der Schweiß- und Fügetechnik? Wie sehen Sie die Zukunft dieser wichtigen Branche und dieser Technik? Nennen Sie uns Ihre Ansätze für die Umsetzung von Industrie 4.0: Welche technischen Ansätze verfolgen Sie, welche Vorteile für die schweißtechnische Fertigung lassen sich erreichen und – besonders wichtig: Wie lassen sich über die Technik hinaus neue Geschäftsmodelle entwickeln und erfolgreich umsetzen?