Fachartikel

31.10.2018
erschienen in GIESSEREI Heft 10|2018

Investitionen in Industrie 4.0 haben sich ausgezahlt

Bernd H. Williams-Boock ist Geschäftsführer der Ortrander Eisenhütte im gleichnamigen Ort im Süden Brandenburgs.

Medienanfragen sind für die Ortrander Eisenhütte GmbH fast Alltag. Denn seitdem sich die südbrandenburgische Gießerei auf den Weg zur intelligenten Fabrik machte, gehört das Unternehmen – neben Casper Guss – zu den Vorzeigebetrieben beim Thema Industrie 4.0. Und ein Ende ist nicht absehbar. Noch kürzlich berichtete das ARD-Morgenmagazin über die für die Branche bemerkenswerte Entwicklung. Auch mit der brandenburgischen Landesregierung findet regelmäßig ein Austausch statt. Aus gutem Grund, wie ein näherer Blick zeigt.

VON MICHAEL VEHRESCHILD, KLEVE

Respekt, das muss ein Unternehmen erst einmal schaffen, Kameras und Mikrofone regelmäßig auf sich zu ziehen. Und das, obwohl die Hauptneuerungen für Industrie 4.0 bei der Ortrander Eisenhütte bereits drei Jahre zurückliegen. Aber was passiert eigentlich, wenn die Kameras abgebaut und abgezogen sind? Wie erfolgreich wird Industrie 4.0 bei der Gießerei in Ortrand praktiziert – hält der Gieß-Alltag den Erwartungen stand, die die neueste Technologie weckt?

Bernd H. Williams-Boock ist als Geschäftsführer eine treibende Kraft für die Umstellung der Ortrander Eisenhütte auf Industrie 4.0 und ein gefragter Experte. Stellvertretend für das ganze Unternehmensteam. Sein Kalender ist prall gefüllt mit Terminen. Vor und nach unserem Gespräch begrüßt er Geschäftspartner und Mitarbeiter, setzt sich mit ihnen zusammen. Wetten, dass der Begriff „Industrie 4.0“ dabei stets fällt? Seit 2004 leitet der gebürtige Hamburger Williams-Boock die Geschicke des Unternehmens. Dabei hat er jederzeit die Modernisierung der Eisenhütte im Blick. All die Neuerungen und Veränderungen können den Geschäftsführer aber nicht aus der Ruhe bringen. Fast druckreif spricht er aus, was es zum Thema Industrie 4.0 zu erklären gibt.

Hausaufgaben gemacht

Zum Beispiel das: Die Ortrander Eisenhütte hat ihre Hausaufgaben gemacht. „Wir haben unsere Eisenherstellung 4.0-mäßig aufbereitet, unsere Sandherstellung 4.0-mäßig überarbeitet und die Formfüllung 4.0-mäßig eingestellt“, erklärt Williams-Boock. Sein Resümee fällt positiv aus. Industrie 4.0 ermöglicht dem Unternehmen, präziser zu arbeiten und eigene Abläufe zu optimieren. Durchlaufzeiten werden verringert, Engpässe vermieden, um die Zufriedenheit der Kunden zu steigern. Heute können beispielsweise auf 20 Produktionsminuten genau Teile zurückverfolgt werden, wenn ein Fehler entstanden ist. Ein Riesenvorteil – und das ist nicht der einzige.

Ein wichtiger Baustein auf dem Weg zur intelligenten Fabrik war und ist die Rückverfolgbarkeit, insbesondere bei der Serienproduktion. Bis zur Einführung der modernen RFID- und Ortungslösung wurden Ladungsbehälter manuell mit Behälterbegleitkarten bestückt. Weil eine Digitalisierung fehlte, gab es keinen schnellen Überblick über den Stand der Produktion. Auch konnten Ladungsbehälter im Blocklager nicht identifiziert werden. Begleitzettel wurden manuell gesucht und identifiziert. Die Suche sowie die Identifikation von Begleitzetteln führten zu erheblichen Suchzeiten und hoher Fehleranfälligkeit.

Prozesse deutlich optimiert

Zur Lösung griff die Gießerei auf UHF-RFID in Kombination mit einer Echtzeitortung (RTLS) zurück. Die Behälterverfolgung gewährleiste, so das Unternehmen, einen durchgängigen Datenfluss. Heute tragen Transportbehälter alle relevanten Informationen auf einem RFID-Tag mit sich. Durch den Einsatz dieser kombinierten Lösung gelinge es, Prozesse deutlich zu optimieren und transparent zu gestalten (Bild 1).

Ein weiterer Meilenstein waren neue Pyrometer, die bis zu 600 Echtzeit-Messwerte je Produktionsstunde – statt wie vorher nur zwei bis drei Messungen – ermöglichen. Die Vorteile: Es werden deutlich günstiger und zeitlich dichter Temperaturmessungen während des Gießvorgangs vorgenommen. Die Qualität der Erzeugnisse steigt und Rohstoffe sowie Energie werden effizienter genutzt.

Daten intelligent verknüpft

Durch ein Gießerei-Informationssystem werden die Ergebnisse der einzelnen Projekte abgebildet. „Daten, die sonst getrennt gesehen würden, werden zusammengebracht“, erläutert Williams-Boock. Komponenten werden intelligent verknüpft. Eben Industrie 4.0. „Eine große Herausforderung ist es, die Erhebung der Daten konsistent zu gestalten, um eine Vergleichbarkeit zu gewährleisten“, erläutert der CEO der Ortrander Eisenhütte. „Die Interpretation muss ermöglichen, die Daten so in einen Zusammenhang zu stellen, dass das Ergebnis zum Steuern des Prozesses genutzt werden kann.“

Es bietet sich die Chance, mit einem umfangreichen Datenmaterial über eine sichere Basis für Entscheidungen zu verfügen. Heute besitzt die Datenanalyse für Prozesse daher einen deutlich höheren Stellenwert, als sie je hatte. „Wir probieren nicht mehr, wir berechnen nun. Dadurch gelingt es uns, den Zufall zu minimieren.“

Schulungen und Qualifizierungen

Eine Entwicklung, die die Tätigkeiten in der Gießerei und damit die Rolle des Mitarbeiters veränderte. Wurde vieles in der Vergangenheit selbst ausgeführt, wird der Mitarbeiter zunehmend zum „Herren des Prozesses“. „Das erfordert ein hohes Maß an Lernbereitschaft beim Gießerei-Team“, sagt Williams-Boock. Es sei wichtig, die Dinge anzunehmen und gemeinsam Lösungen zu erarbeiten. Die Mitarbeiter gehen den Weg nicht alleine – Schulungen und Qualifizierungen, meist konkretes Training on the job, machen sie fit für die neuen Herausforderungen (Bild 2).

Aufwendungen für Technologie und Team, die sich bereits bezahlt machen. Die Hütte, die in den vergangenen Jahren insgesamt 2,5 Millionen Euro – davon etwa 1,6 Millionen Euro in Industrie 4.0 – investierte, konnte die Fehlerquote beim Ausschuss nachhaltig senken. Weniger Ausschuss bedeutet enorme Hebelsummen. „Je nach Werkstoff wird zehn bis 15 Prozent mehr flüssiges Eisen hergestellt und vergossen“, so Williams-Boock. Bezogen auf den Gesamtprozess sank außerdem der Stromverbrauch unter 500 kWh je Tonne flüssig. Zum Vergleich: 2011/2012 lag er noch bei 516 kWh, 2015 bei 510 kWh.

Gut, wenn auch noch nicht perfekt

Veränderungen, die sich auf den Umsatz auswirken. 2018 werde er, so Williams-Boock, voraussichtlich auf rund 50 Millionen Euro steigen. Vor drei Jahren erwirtschaftete das Unternehmen noch einen Umsatz von 42 Millionen Euro. „Ohne Industrie 4.0 hätten wir die Steigerung bei den Gussmengen nicht realisieren können.“

Sein Resümee fällt daher positiv aus: „Industrie 4.0 funktioniert gut, wenn auch noch nicht perfekt.“ Auch wenn sich die Tätigkeiten der rund 300 Mitarbeiter teilweise geändert haben, ersetzt die moderne Technik nicht den Menschen. „Die Arbeitsplätze bleiben erhalten, die Mitarbeiterzahl bleibt gleich. Industrie 4.0 ist kein Jobkiller“, betont der Geschäftsführer der Ortrander Eisenhütte. Im Gegenteil – die intelligente Fabrik bietet der Gießerei neue Möglichkeiten (Bild 3). Und eben diese neue, moderne Technologie fasziniert viele junge Menschen. „Sie macht ein Unternehmen attraktiver und zukunftsfähiger.“ Auch ein probates Mittel gegen Fachkräftemangel.

Der nächste Schritt: Deep Learning

Echtzeitdatenerfassung und Rückverfolgbarkeit sind Teil von Industrie 4.0 und Alltag in der Ortrander Eisenhütte. Doch dabei mag es Williams-Boock nicht belassen. Schluss, fertig, gibt’s bei dem Geschäftsführer nicht. Gedanklich hat er bereits den nächsten Schritt im Blick. Und der könnte einen noch größeren Quantensprung bedeuten. „Artifical Intelligence“ und „Deep Learning“ sind die Stichworte. „Deep Learning“ verspricht Großes, denn es kreiert eigenständig Algorithmen. Zusammenhänge werden durch das System selbstständig erkannt. Es stellt Verknüpfungen fest, die der Mensch nicht sieht. Nur Science Fiction? Nein, Deep Learning bestimmt bereits unseren Alltag. Zum Beispiel, wenn Google die passgenaue Werbung für den User bestimmt und anzeigt. In drei bis fünf Jahren könnte Deep Learning laut Williams-Boock sogar Standard für Gießereien sein. Erste Versuche bei Gießereien im Ausland sollen erfolgreich verlaufen. 

Erhebliche Investitionen

„Man muss den Weg gehen, allerdings sind die finanziellen und technischen Umstände noch unklar.“ So müsse die Standard-Software noch für Gießereien konfiguriert und parametriert, also auf die Bedürfnisse der Gießerei abgestimmt werden. Deep Learning bedeute ferner erhebliche Investitionen in Software. Auch eine Frage der Kosten also. Werden Artificial Intelligence und Deep Learning ein neues Rechen-Zeitalter einleiten? Aus Sicht von Williams-Boock definitiv ja. Dann werde 1 plus 1 auf keinen Fall mehr 2 sein, aber auch nicht 3. Gut möglich, dass dann 1 plus 1 gleich 4 oder sogar 5 ist! Was das beispielsweise für Fehlerquoten und Kosteneinsparungen in einem Unternehmen bedeutet, lässt sich bisher nur erahnen.

„Das weiß nur der Himmel“

Stellt sich also die Frage, wie sich die Zukunft der Gießereien in Anbetracht neuer Entwicklungen nun tatsächlich konkret gestaltet. „Wie sie wird, das weiß im Moment nur der Himmel.“ Und vielleicht in ein paar Jahren natürlich die Ortrander Eisenhütte. Stets offen für das, was da kommen möge, wird der Chef der Ortrander Eisenhütte mit Sicherheit einer der ersten sein, der es erfährt. Wetten, dass…?

https://de.ortrander.de

>>Zum Interview mit Bernd W. Williams-Boock