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Fit for the Future: Industrie 4.0

Industrie 4.0 steht für industrielle Digitalisierung und beschreibt die intelligente Vernetzung von Mensch, Maschine und Produkt. Auch unsere Fertigungsprozesse unterliegen der digitalen Transformation. Bereits vor einigen Jahren haben wir bei beyerdynamic unter dem Motto „Fit for the Future“ das Bewusstsein für diese Veränderung geschaffen und das Fundament für eine wettbewerbsfähige Zukunft gelegt.

Zu Beginn war das interne Vertrauen gegenüber der Fachabteilung gering – es gab Zweifel an einer erfolgreichen Umsetzung. Damals waren wir tatsächlich noch ein ganzes Stück entfernt von digitalisierten und automatisierten industriellen Abläufen. Das Team um Peter Härtel als Leiter des Bereichs Prozessmanagement in der Produktion war sich frühzeitig bewusst, dass ein hohes Maß an Arbeit, Kreativität, aber auch Experimentierfreude erforderlich sein würde.

Nachfolgend berichten wir über die Ziele, die wir mit der industriellen Digitalisierung unserer Produktion verfolgen, warum dafür CoBots eingesetzt werden und wie die Integration in der Praxis bei uns in Heilbronn aussieht. Zwar stehen wir erst am Anfang dieses weitreichenden Prozesses, jedoch bauen wir die digitale Vernetzung unserer Produktionsabläufe stetig aus, um diese noch dynamischer, flexibler und effizienter zu gestalten.

Industrie 4.0: Unser Ziel

Wir streben eine Verdopplung unserer Produktivität bei gleichbleibendem Ressourceneinsatz und damit eine Verringerung der Kosten an. Gleichzeitig setzen wir einen Fokus auf gesteigerte Produktqualität. Kooperative Roboter, kurz CoBots, sollen uns bei der Erreichung dieser Ziele unterstützen.

Warum CoBots?

CoBots eignen sich besonders für unsere Zwecke, da wir keine Vollautomatisierung unserer Prozesse anstreben. CoBots ersetzen Menschen nicht, sondern arbeiten mit ihnen zusammen, sind also die idealen „Partner“, um unsere MitarbeiterInnen bei ihrer täglichen Arbeit zu unterstützen. Kooperative Roboter sind kostengünstig und einfach im Handling. Darüber hinaus sind sie vielseitig einsetz- und individuell programmierbar, sodass sie optimal für den jeweiligen Einsatzzweck angepasst werden können. So können wir wechselnde Einflüsse und Faktoren – sowohl intern als auch extern – berücksichtigen und die CoBots bei Bedarf neu programmieren oder umbauen. Dieser hohe Recyclingwert ermöglicht den bedarfsgesteuerten und auf die jeweilige Fertigungsstrecke angepassten Einsatz der CoBots ohne neue Hardwareinvestition und erlaubt ein agiles Projektmanagement. Kürzlich konnten wir mehr als 95 % der Bauteile eines CoBots recyceln und so eine enorme Kosteneinsparung realisieren.

Unterstützung der beyerdynamic MitarbeiterInnen durch CoBots

Unser Ziel ist es, dass CoBots die MitarbeiterInnen unserer Produktion direkt unterstützen. Wir konnten die CoBots von Beginn an in die Projektabläufe einbinden und so Ängste und Vorurteile frühzeitig ausräumen. Davon profitierten beide Seiten und die Arbeitsschritte des CoBots konnten optimal geplant werden. Wir befinden uns hier in einem laufenden Prozess – die Optimierung unserer Prozesse steht immer an erster Stelle. Der Mitarbeiter spielt dabei eine zentrale Rolle, da er die Abläufe des CoBots überwacht und steuert.

Peter Härtel ist zudem der festen Überzeugung, dass sich diese Umstellung auf die Qualifikation unserer MitarbeiterInnen in der Produktion positiv auswirkt. Die Zusammenarbeit mit den CoBots bringt schließlich interessante und abwechslungsreiche Neuerungen und eine höhere Verantwortung mit sich. Dank der Flexibilität der CoBots können wir zudem besser auf die individuellen Bedürfnisse unseres Teams eingehen und die Interaktion zwischen Mensch und Maschine optimal gestalten.

Auch unternehmensübergreifend konnten die CoBots bereits begeistern. Friedolin und Fritzchen, wie zwei der CoBots liebevoll getauft wurden, durften bereits auf Betriebsfeiern Cocktails mixen oder Würstchen grillen. Auf diese Weise konnten wir bereits vielen Zweifeln und Vorurteilen gegenüber der zunehmenden industriellen Digitalisierung im Unternehmen vorgreifen.

CoBots im Rahmen unser Fertigungsprozesse

Derzeit setzen wir in unserer Kopfhörerproduktion in Heilbronn fünf CoBots ein, die die Systemfertigung unserer Klassiker DT 770 PRO, DT 880 PRO und DT 990 PRO optimal ergänzen und die Arbeit noch effektiver und effizienter gestalten. Hier werden täglich 3.000 Kopfhörersysteme, also 1.500 Kopfhörer der Klassikerreihe, produziert. Damit konnten wir unseren Output bei gleichbleibender Kapazität für diese Kopfhörerproduktionslinie bereits um 50 % erhöhen.

Aktuell arbeiten wir am Ausbau der optischen Inspektion entlang unserer Prozesskette. Wir setzen dabei auf künstliche Intelligenz (KI) für die Auswertung von Fehlern. Zukünftig ist geplant, gezielt mittels KI die Fertigungsparameter anzupassen.

CoBots im praktischen Einsatz bei beyerdynamic

1. Vorbereitung

Bevor die Membran auf den Weg durch die Fertigungsstrecke des CoBots geschickt wird, bereitet eine Mitarbeiterin Membran und Deckel als Paket vor. Danach wird das Paket durch die nachfolgenden Arbeitsschritte geleitet.

2. Beschichtungsstation

In diesem Schritt übernimmt der CoBot die Beschichtung der Membran. Durch die maschinelle Ausführung kann die Membran vollkommen einheitlich beschichtet werden. Da die Membran direkte Auswirkungen auf den Klang eines Kopfhörers hat, stellt die Ausführung durch den CoBot sicher, dass alle Systeme dieselbe Klangqualität liefern.

2. Beschichtungsstation

3. Trocknen

Per Foto wird das Ergebnis der Membranbeschichtung erneut kontrolliert, bevor die Trocknung beginnt. Das Zusammenspiel aus findigen Entwicklern und einem CoBot an der richtigen Stelle sorgten hier bereits für eine Reduktion des Trocknungsvorgang von 90 Minuten auf 120 Sekunden je Membran.

3. Deckelverpressstation

Während dieses Arbeitsschrittes werden die Systemdeckel vollautomatisch mit der Systemlagerung verpresst.

4. Systemmessmaschine

In der Messmaschine erfolgt eine hundertprozentige Kontrolle des Systems. Dabei wird jedes System 16 Prüfungen unterzogen, um die gewohnte beyerdynamic Qualität sicherzustellen.

5. Lasersystem

Um zukünftig ein besseres Tracking realisieren zu können, wird jedes einzelne System mit einem Barcode gelasert. Damit haben wir die Möglichkeit, jedes System (auch bei möglichen Servicefällen) lückenlos rückzuverfolgen.

Die Bestätigung für unseren Weg bleibt nicht aus. So zeichnete uns die Allianz Industrie 4.0 Baden-Württemberg im Rahmen des Wettbewerbs 100 Orte für Industrie 4.0 in Baden-Württemberg für die erfolgreiche Anwendung von Industrie 4.0 im Betriebsalltag aus. Wir gehen den Schritt in Richtung Industrie 4.0 bewusst und sehen den Wandel seit jeher als Chance für zukunftssicheres Arbeiten.