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Green Automation: Die Fabrik der Zukunft

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Autor: Jana Kötter

Green Automation: Die Fabrik der Zukunft
Vernetzung ist für eine zukunftsfähige Fabrik sehr wichtig. (Foto: Bosch)

Green Automation wird zunehmend wichtiger, sodass sich die Frage stellt: Wie sieht die Fabrik der Zukunft aus? Bosch hat darauf eine klare Antwort: Der Bedarf gibt den Takt vor, das Produkt den Prozess. Maschinen und Roboter ordnen sich immer wieder neu. Autonome Transportfahrzeuge liefern Komponenten, ausgefeilte Robotik greift und sortiert Werkstücke, Assistenzsysteme unterstützen Mitarbeiter, Künstliche Intelligenz übernimmt die wandelbarQualitätskontrolle. Prozesse und Maschinenzustände sind dank Industrie 4.0-Software jederzeit einsehbar. Die Steuerung bleibt fest in menschlicher Hand. Soe sieht Bosch die Fabrik der Zukunft und so hat sie das Unternehmen aufgebaut: eine Modellfabrik, die ab Sommer 2021 im neuen Kunden- und Innovationszentrum von Bosch Rexroth in Ulm zugänglich ist.

Wandelbar, vernetzt, flexibel

Die Fabrik der Zukunft ist beweglich. Mit dem intelligenten Boden von Bosch Rexroth wird auch der Untergrund flexibel und passt sich der Produktion an. Die Energie wird kontaktlos übertragen, sogenannte Wägezellen im Boden „erkennen“ Personen und messen das Gewicht von Anlagen und Maschinen. LED-Leuchtbänder zeigen jederzeit anpassbare Fahr- und Laufwege. Auch die Kommunikation zwischen Anlagen und Maschinen erfolgt drahtlos. Der intelligente Boden, den Bosch 2019 als Forschungsprojekt auf der Hannover Messe vorgestellt hat, ist jetzt für den Einsatz bei Pilotkunden verfügbar. Gemeinsam mit verschiedenen Partnern hat Bosch neue Funktionalitäten wie etwa ein Bodenmodul mit integrierter Sicherheitsschaltmatte entwickelt. Sie schaltet die Maschinen bei unbefugtem Betreten automatisch ab.

Anhand eines modularen Fertigungssystems zeigt der Sondermaschinenbau, wie wandelbar die Fertigung künftig sein wird. Die Basis bildet eine Plattform mit standardisierten Hard- und Softwareschnittstellen. Alle weiteren Prozessmodule etwa für Füge- oder Prüfprozesse werden flexibel nach Bedarf integriert. Ob Mitarbeiter am unterstützten Handarbeitsplatz Teile montieren, mit einem kollaborierenden Roboter zusammenarbeiten oder Handling- und Transportprozesse autonom erfolgen – der Automatisierungsgrad ist frei skalierbar.

Mit ctrlX AUTOMATION von Bosch Rexroth wachsen Hard- und Software zusammen. Mit der ersten offenen 5G-fähigen Automatisierungsplattform auf dem Markt können Anwender Apps von Bosch Rexroth oder Drittanbietern nutzen oder selbst Applikationen erstellen und anderen Unternehmen über die Plattform anbieten. ctrlX AUTOMATION unterstützt mehr als 30 Kommunikationsschnittstellen und Standards für den Datenaustausch; Programmiersprachen sind frei wählbar.

Maximal flexibel ist auch das Nexeed Industrial Application System von Bosch Connected Industry. Die Industrie 4.0-Software besteht aus spezifischen Anwendungen, gemeinsam entwickelt mit Kunden. Ein Beispiel: Über eine App sind Mitarbeiter im Osram-Werk in Berlin dank einer individuellen Nexeed-Lösung stets über den Status der Maschinen und Anlagen informiert. Anstehende Wartungsarbeiten oder Materiallieferungen lassen sich übersichtlich online darstellen, organisieren und auswerten.

Die Fabrik der Zukunft lernt mit KI

Smart Item Picking von Bosch Rexroth unterstützt als selbstlernendes Robotiksystem künftig bei arbeitsintensiven Kommissionierungsaufgaben in der Intralogistik. Das System verfolgt einen modellfreien Ansatz, so dass es auch neue Objekte erkennen und zuverlässig greifen kann. Mit Daten aus dem Betrieb und neuesten KI-Methoden wird die Objekterkennung des Systems für jede spezifische Anwendung verfeinert und die Greifstrategie optimiert. Das Baukastensystem mit Hardware- und Software-Modulen ermöglicht die Kommissionierung eines breiten Portfolios von Einzelteilen wie beispielsweise Drogerieartikeln in Kartons oder Ersatzteilen auf ein Förderband. Mehr als 600 Artikel pro Stunde verarbeitet das System zuverlässig. Die Erfolgsquote liegt bei 99 Prozent.

Der automatische Produktionsassistent APAS hat das Zusammenspiel von Mensch und Maschine revolutioniert. Der APAS assistant arbeitet ohne Schutzumhausung sicher mit dem Menschen zusammen. Für die automatische optische Inspektion von Werkstücken ist der APAS inspector zuständig. Dank Künstlicher Intelligenz (KI) lässt sich das System jederzeit nachtrainieren. Das erhöht die Erkennungsraten, ohne dass umfangreiche Programmierkenntnisse erforderlich sind.

Track and Trace sorgt für die nötige Transparenz, wenn sich Produkte auf den Weg zu Händlern und Kunden machen: Die Logistik-Lösung überwacht den Transport. Sensoren und Gateways senden regelmäßig Informationen zu Ort und Bearbeitungsstatus der Ware. Logistiker wissen jederzeit, wo sie sich befindetund ob sie pünktlich ankommt. Track and Trace hilft, dass Lieferketten halten.

Green Automation bedeutet auch Klimaneutralität

Die Fabrik der Zukunft funktioniert unter dem Motto Green Automation. Mit Bosch Climate Solutions berät eine neu geschaffene Einheit produzierende Unternehmen dabei, ihren CO₂-Ausstoß zu verringern. Basis dafür sind die Erfahrungen von Bosch bei der eigenen Klimaneutralstellung. Binnen vier Wochen führen die Experten ein CO₂-Audit durch und liefern einen ersten Masterplan. Drei Monate später steht ein CO₂-Reduktionskonzept. Der ganzheitliche Ansatz umfasst Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz, den Ausbau der Versorgung mit regenerativen Energien sowie den Zukauf von Ökostrom und Kompensationen. Zu den Kunden, die sich in Kooperation mit Bosch auf den Weg machen, klimaneutral zu wirtschaften und zu produzieren, zählen die Technikunternehmen Freudenberg und Prettl sowie der Brausen- und Armaturenhersteller Hansgrohe.

Bosch kombiniert Wissen und Technik: Mit der Energy Platform bietet das Unternehmen eine intelligente Software, die den Verbrauch von Wärme, Strom oder Druckluft an über 120 Standorten des Unternehmens steuert. Bei externen Kunden ist die Plattform in mehr als 80 Projekten im Einsatz. Auf der Hannover Messe stellt Bosch eine Erweiterung vor: Das Balancing Energy Network analysiert Energieflüsse und liefert Prognosen. In die Energiefahrpläne fließen Informationen aus der Fertigungs-, Schicht- und Logistikplanung sowie Wetterdaten ein. Ursprünglich für Produktionsanlagen entwickelt, hat die KI -basierte Software das Potenzial, allen Arten von größeren Gebäudekomplexen wie Logistikzentren zu helfen, ihren ökologischen Fußabdruck zu verkleinern.

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