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Digitale Transformation in vollem Gange: SKF treibt smarte Fertigung voran

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Das Werk in Göteborg nutzt SKF schon seit geraumer Zeit als konkretes Versuchsfeld für die zunehmend digitalisierte „Weltklasse-Fertigung“ des Unternehmens.
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Mithilfe modernster Digitaltechnik will SKF immer mehr Fertigungsschritte automatisieren und dadurch flexibler auf kurzfristige Kundenanforderungen reagieren können.
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Auf Basis von 3D-Druck-Technologien versucht SKF sogar, die Werkzeuge für ihre Roboter so zu optimieren, dass die Roboter verschiedene Aufgaben übernehmen und dadurch Zeit sparen können.
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Roberto Napione, Leiter „Machine Centres of Excellence and Standardization“ bei SKF in Airasca (Italien).

2017 Juli 18, 10:00 CET

Exzellente Fertigungsprozesse waren schon immer ein Kernbestandteil des Kundenversprechens von SKF. Nun will das Unternehmen mit Hilfe digitaler Technologien sowohl die Schnelligkeit als auch die Flexibilität seiner Herstellung revolutionieren. Dadurch sollen die Kunden von kürzeren Entwicklungs- und Lieferzeiten, weniger Lagerhaltung und geringeren Kosten profitieren.

Göteborg / Schweinfurt, den 18. Juli 2017

Die Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit von SKF Produkten basiert u. a. auf ausgesuchten Materialien, hoher Präzision und sorgfältiger Montage. Derartige Qualitäten werden auch in Zukunft eine bedeutende Rolle spielen, aber inzwischen verlangen immer mehr Kunden genauso selbstverständlich nach einer größeren Flexibilität der Fertigung: Beispielsweise sollen auch Kleinstaufträge innerhalb kürzester Zeit abgewickelt werden. Das wiederum erfordert ein sehr agiles, anpassungsfähiges Produktionssystem. Ergo verfeinert und entwickelt SKF ihre Produktionsprozesse immer weiter, um den Kunden dank einer weltweit erstklassigen Fertigung den bestmöglichen Service bei gleichzeitiger Kostenkontrolle zu bieten.

Wie viele andere Hersteller auch hat SKF die Prinzipien des „Lean Manufacturing“, also der „schlanken“ Produktion, schon vor geraumer Zeit implementiert. Dahinter verbirgt sich ein umfassendes Maßnahmenpaket, das beispielsweise Fehler, Verzögerungen und andere Formen von Ineffizienz (bspw. auch Abfall) minimiert. Jetzt baut das Unternehmen eine ganz neue Generation von Fertigungssystem auf, das die Vorzüge der modernen Digitaltechnik nutzt, um in Sachen Schnelligkeit, Effizienz und Flexibilität einen weiteren Schritt nach vorn zu machen.

„Bei SKF beruht das Konzept der ,Weltklasse-Fertigung‘ auf dem Einsatz innovativer Wertschöpfungsmethoden zu günstigsten Preisen für die Kunden", erläutert Roberto Napione, Leiter „Machine Centres of Excellence and Standardization“ bei SKF: „In der heutigen Fertigungswelt dürfen wir uns nicht länger auf festen Produktionssequenzen ausruhen. Stattdessen müssen wir dem ,Echtzeitbedarf‘ unserer Kunden gerecht werden und spezifische Produkte in der jeweils erforderlichen Anzahl möglichst flott fertigen können.“

Fertigung auf Anfrage

Derartige Fähigkeiten könnten von unschätzbarem Wert für die Kunden von SKF sein, erklärt Napione. Denn heutzutage müssten die meisten Kunden noch viel Zeit und Aufwand in die Kalkulation ihres bevorstehenden Bedarfs stecken. Und die daraus resultierende Lagerhaltung würde zusätzliches Kapital binden. „Das wird sich ändern: In Zukunft können die Kunden einfach kurzfristig genau das bestellen, was sie gerade benötigen.“

Was so einfach klingt, verlangt „hinter den Kulissen“ allerding nach äußerst komplexen Veränderungen: „Die digitale Transformation der Fertigung beruht auf einer Steigerung der Flexibilität des gesamten Flusses unserer Fertigungsprozesse“, so Napione, „und dafür bildet die Herstellung von Produktionschargen mit sehr niedrigen Teilezahlen den Grundstein.“

Diese Flexibilität werde auf zwei Arten erreicht. Zum einen sei da die „vertikale Flexibilität“ durch Maschinen, die sich automatisch auf unterschiedliche Produkte umstellen können – ohne Unterbrechungen für manuelle Werkzeugwechsel, Einstellungen oder Probeläufe. „Dazu ist natürlich ein hoher Automatisierungsgrad notwendig“, meint Napione, „etwa auf Basis von Robotern, die selbsttätig Werkzeuge und anderen Komponenten wechseln.“

Hinzu komme die „horizontale Flexibilität“, die auf einer durchgehenden Vernetzung der gesamte Organisation fuße. „Hier geht es darum, dass die Prozesse sämtlicher Teilbereiche – beispielsweise Lieferkette, Beschaffung und Fertigung – weltweit so miteinander verknüpft sind, dass sie als ein einziges System arbeiten und dazu eine gemeinsame Kommunikationsplattform nutzen“, wie Napione erläutert.

Viele Akteure, gemeinsames Ziel

In der Fertigungspraxis konzentriere sich SKF nun auf die Steigerung von Effizienz und Flexibilität sowie die Verringerung der Anlauf- und Durchlaufzeiten bei möglichst niedrigen Kosten. „In punkto ,Betriebseffizienz‘ ist vor allem die Wartung entscheidend, damit die Maschinen präzise und zuverlässig ohne Unterbrechungen arbeiten können. Das maximiert die Produktionsleistung und minimiert die Kosten. Im Bereich ,Informationseffizienz‘ müssen wir sicherstellen, dass die richtige Information zum richtigen Zeitpunkt auch aus anderen Geschäftsbereichen sowie von den Kunden kommend zur Verfügung steht. Und für eine umweltschonende Energieeffizienz sind die kostensenkende Optimierung des Energieverbrauchs sowie die größtmögliche Vermeidung von Verschwendung entscheidend“, fasst Napione zusammen.

Um diese Ziele zu erreichen, setzt das Unternehmen schon jetzt eine Vielzahl von Werkzeugen und Technologien ein. In naher Zukunft will SKF außerdem den Ansatz eines „Digitalen Zwillings“ verfolgen, mit dessen Hilfe Produkte, Fertigungsprozesse und sogar der genaue Energieverbrauch dafür in einer virtuellen Umgebung simuliert werden können. Dadurch lassen sich Design und Prozessfluss optimieren, bevor überhaupt eine Maschine eingerichtet oder Komponente verarbeitet wird.

„Die im Werk vernetzt eingesetzten Maschinen werden so hochgradig automatisiert sein, dass sie sich selbst auf die wechselnden Anforderungen einstellen. Sie werden über zahlreiche Sensoren verfügen, so dass sie ihre eigene ,Gesundheit‘ und Leistung überwachen, sich ständig optimal justieren und die Wartungsteams auf sich anbahnende Probleme hinweisen“, skizziert Napione SKFs Vision von einer hochmodernen Fertigung. Automatische Identifikationssysteme sollen den Produktstatus in allen Fertigungsschritten verfolgen und den einzelnen Maschinen die notwendigen Informationen zur Durchführung der korrekten Aktionen an jedem einlaufenden Element vermitteln. Nicht zuletzt sollen cloud-basierte Datenspeicher und Kommunikationssysteme den gesamten Fertigungsprozess verknüpfen und für die erforderlichen „horizontalen“ Verbindungen innerhalb der Gesamtorganisation sorgen.

Transformation in vollem Gange

Laut Napione ist die Integration all dieser Elemente ein äußerst komplexer Vorgang, der ein gehöriges Maß an Kenntnissen und Fähigkeiten sowie Einfallsreichtum erfordere. Von heute auf morgen sei die komplette digitale Umwandlung der Fertigungsprozesse bei SKF also nicht machbar. „Allerdings haben wir inzwischen genügend Erfahrungen gesammelt, um vollstes Vertrauen in den zukunftsträchtigen Mehrwert dieses Ansatzes zu setzen“, meint der Herr über die Fertigungsmaschinen von SKF. Beispielsweise diene das Werk in Göteborg schon seit geraumer Zeit als konkretes Versuchsfeld für die „Weltklasse-Digitalfertigung“ des Unternehmens. Dort sei bereits ein komplett digitales Informationsnetzwerk samt fortschrittlicher Automatisierungslösungen in Betrieb.

„Hier setzen wir also schon Roboter zur Automatisierung einer Vielzahl vorher manuell ausgeführter Vorgänge einschließlich autonomer Fahrzeuge zum Teiletransport zwischen den Fertigungsstationen ein“, sagt Napione. „Außerdem haben wir die Einstell- und Justiervorgänge der Maschinen so vereinfacht, dass diese viel schneller als früher auf unterschiedliche Produkte umschalten können. In einigen Fällen konnten wir die zur Maschinenumstellung notwendige Zeit fast auf null reduzieren, indem die Maschinen automatisch alles selbst machen.“ Zusammengefasst ließe sich festhalten, dass die „Wanderung“ eines Lagers durch den kompletten Herstellungsprozess jetzt nur noch wenige Stunden statt Tage in Anspruch nähme.

Den eingeschlagenen Weg einer ebenso effizienten wie flexiblen Fertigung auf Basis modernster Produktionsmittel will SKF konsequent weiter beschreiten. Zu diesem Zweck entwickelt das Unternehmen sogar eigene Technologien. Bei der Lagermontage beispielsweise experimentiert SKF derzeit mit Prototypen, die die herkömmlichen schweren Stahl-Werkzeuge durch federleichte 3D-Druck-Werkzeuge mit nur ein paar Gramm statt Kilos Gewicht ersetzen. Mit dieser Neuerung, sagt Napione, könne der gleiche Roboter jetzt nicht nur Lagerringe in die Maschine laden, sondern auch – ganz nach Bedarf – Werkzeuge wechseln und so einen Prozess eliminieren, der bis dato mehrere Stunden Zeit in Anspruch nahm.

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