Digitalisierung

Arbeitsplatz 4.0: Wie sich die Montage bei Magna Steyr verändern wird

In Graz nimmt das Konzept Arbeitsplatz 4.0 Form an: Wie kollaborierende Roboter, fahrerlose Transportsysteme und sich selbst regelnde Prozesse die Fahrzeugmontage bei Magna Steyr ab 2017 verändern werden.

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Magna Steyr baut ab Anfang 2017 für BMW Autos der 5er Serie. Nach 6-jähriger Pause werden damit erstmals wieder in Graz BMW-Modelle vom Band laufen und das mit Industrie 4.0 in voller Praxis. 

Wenn Wolfgang Zitz, Vice President Contract Manufacturing bei Magna Steyr, über die digitale Strategie des Konzerns spricht, ist Eric Gruber einer der Männer, die diese Vision in Lösungen gießen. Der gebürtige Tiroler ist seit vier Jahren verantwortlich für die übergreifende Montageplanung beim austrokanadischen Automobilzulieferer. Dort gestaltet er den Arbeitsplatz der Zukunft mit. Und da hat Gruber einiges zu tun, denn am Grazer Standort wird derzeit für neue Aufträge von BMW und Jaguar Land Rover kräftig um- und ausgebaut. Industrie 4.0 die bei Magna Steyr bereits seit Jahren unter dem Namen „Smart Factory“ im Fokus steht, erhält durch die neuen Aufträge nur nochmal Schubkraft. 2017 sollen die Erweiterungen der Produktionsanlagen fertig werden und damit konkrete Smart- Factory-Anwendungen im Einsatz sein. Was dabei herauskommt, wenn Prozesse sich selbst regeln, Roboter mit Menschen arbeiten und ein virtueller Zwilling die Datendrähte zieht, die Grazer machen es vor.

Virtueller Drahtzieher

In der intelligenten Fabrik kommunizieren Menschen, Maschinen, Produkte und Ressourcen in Echtzeit miteinander. Ein vielgeschriebener Satz, der bei der Variantenhäufigkeit der Automobilindustrie auf seine Königsdisziplin trifft. „Höhere Stückzahlen, viel mehr Varianten, enormer Zeitdruck.“ Eric Gruber weiß, was auf seinen Bereich zukommen wird. Ab 2018 werden rund 200.000 Fahrzeuge pro Jahr das Grazer Werk verlassen. Schnelle und agile Prozesse sind dabei Programm. Gerade die Integrationsdauer von neuen Fahrzeugprojekten muss verkürzt werden. Dafür braucht es eine „virtuelle Absicherung“, wie es Gruber nennt. Der Leiter der Montageplanung meint damit eine durchgängige Prozess- und IT-Systemlandschaft, die es schafft, alle relevanten Daten aus der Planung, Produktion, Logistik sowie dem Aftersales-Prozess zu dokumentieren und in Zusammenhang zu stellen. Auf Basis dieser Digital Factory, einem „virtuellen Zwilling“ der realen Fabrik, kann Magna Steyr Prozesse in Echtzeit steuern und damit direkt während der Produktion auf Abweichungen reagieren. Das Unternehmen verkürzt damit nicht nur seine Anlaufphasen, es lebt das Prinzip Agilität. Eine digitale Raffinesse, die das Unternehmen am Weltmarkt bestehen lässt.

Eric, Gruber © Magna Steyr

Montage 4.0: Eric Gruber rüstet sich für den Einzug von kollaborierenden Robotern. Der gebürtige Tiroler ist verantwortlich für die übergreifende Montageplanung beim austrokanadischen Automobilzulieferer.

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Roboter ohne Schutzzaun

Wie sehr die Smart Factory die Montage verändert, dafür hat Gruber sofort ein Beispiel: Kollaborierende Roboter. Ab 2017 werden die ersten Maschinen den Montagemitarbeitern zur Hand gehen. „In den neuen Projekten werden aktive prozesskritische Operationen komplett ohne Zaun erfolgen“, so Gruber. Der Roboter übernimmt dabei ergonomisch schwierige Tätigkeiten, während der Mitarbeiter sich auf anspruchsvollere Aufgaben konzentriert. Die Sicherheitskonzepte unterscheiden sich dabei von Fall zu Fall stark. „Manchmal reicht die Eigensicherheit des Roboters aus“, so Gruber. Für heiklere Situationen haben die Steirer aufwändigere Maßnahmen, wie spezielle Sensorik, die den Robotern intelligente „Augen“ verleiht, gesetzt. Damit diese Zusammenarbeit reibungslos funktioniert, wacht der digitale Zwilling über die notwendige Verzahnung der Prozesse in Echtzeit. „Ein simultaner Informationsfluss zwischen Mensch und Maschinen hilft die Mitarbeiter besser durch den Fertigungsprozess zu führen“, so Gruber.

Effizienter durch Maschinen

Um effizienter arbeiten zu können, brauchen die Montagemitarbeiter möglichst kurze Wege. So wird der Aufbauprozess des Fahrzeuges (Station, Abfolge) mit einer idealen Bandanstellung der Teile kombiniert. „Dazu müssen die Steuerungstools zwischen Fertigung und Logistik sehr eng verzahnt und aufeinander aufbauend sein“, erklärt Gruber. Die Möglichkeit, mehrere Varianten virtuell gegenüberstellen zu können, reduziert nicht nur die Gehwege der Mitarbeiter, sondern sorgt auch für eine schnellere Produktion durch Teile-Vorverteilung in der Planungsphase. Sich selbst organisierende fahrerlose Transportsysteme sorgen in den Hallen für den nötigen Nachschub an Bauteilen. Auch der Einsatz von intelligenten Gebinden ist geplant. „Die Gebinde werden ihren Inhalt automatisch erkennen können und in Zukunft sogar selbst nachbestellen“, so Gruber. Dass der Mensch sich an die Präsenz von maschinellen Helfern gewöhnen muss – in Graz längst Gewissheit. Dass der Mensch aber irgendwann von einem Roboter ersetzt werden könnte, steht für den Leiter der Montageplanung au.er Frage. „Unsere Mitarbeiter sind aus dem Fertigungsablauf nicht wegzudenken“, so Gruber. „Nur die Flexibilität des Menschen wird mit der steigenden Individualisierung und der zunehmenden Variantenvielfalt umgehen können.“

Mensch und Maschine

Was ist also das „Smarte“ an der Smart Factory von Magna Steyr? Für Gruber ganz klar: Das Miteinander von Mensch und Maschine. „Wir müssen neue Technologien nutzen, wo sie Sinn machen“, so der Leiter der Montageplanung. Während Roboter also bei ergonomisch schwierigen, monotonen Tätigkeiten helfen, stellt der virtuelle Zwilling die nötigen Informationen zu den Arbeitsschritten zur Verfügung. Geschulte Handlungen und langjährige Erfahrung sind wiederum die Beiträge des Menschen in diesem Konstrukt. Ein nahtloses Zusammenspiel dieser beiden Welten ist schlussendlich das, was Magna Steyr zu einer Smart Factory macht.