Wo IoT auf Nachhaltigkeit trifft

In einer Studie über das Internet der Dinge und die Verringerung des Kohlenstoffausstoßes wird geschätzt, dass im Fertigungsbereich 16 Prozent der Kohlenstoffreduzierung, die nötig ist, um das Netto-Null-Ziel zu erreichen, durch intelligente Fertigungsprozesse erreicht werden kann.

In ihrer Studie über das Internet der Dinge (IoT) und die Verringerung des Kohlenstoffausstoßes schätzt die GSMA, dass im Fertigungsbereich 16 Prozent der Kohlenstoffreduzierung, die nötig ist, um das Netto-Null-Ziel zu erreichen, durch intelligente Fertigungsprozesse erreicht werden kann. Das entspricht einer Menge von 1,4 Gigatonnen CO₂ oder den Emissionen von 140 Millionen Autos. Angesichts dieser außergewöhnlichen Zahlen muss man sich fragen, warum in einer Branche, die vor mehr als einem Jahrzehnt den Begriff Industrie 4.0 geprägt hat, intelligente Technologien nicht flächendeckend eingesetzt werden. Tatsächlich nutzt aktuell nur etwa ein Prozent der Fertigungsindustrie vernetzte Technologien.

Das häufigste Hindernis für die Einführung intelligenter Technologien in der Fertigung ist das mangelnde Verständnis dafür, wie einfach entsprechende Lösungen implementiert werden können. Der Begriff „Industrie 4.0“ wurde erstmals auf der Hannover Messe 2011 verwendet. Zu dieser Zeit wurden intelligente Fabriken noch als futuristische Anlagen betrachtet, die wenig Ähnlichkeit mit realen Fabriken haben würden. Heute wissen wir, dass die Digitalisierung keine komplette Überholung einer Produktionsstätte erfordert, sondern eher schrittweise durch skalierbare IoT-Technologien und Big Data erreicht wird.

Die CoroPlus®-Lösungen von Sandvik Coromant wurden entwickelt, um Fertigungsunternehmen bei der Verbesserung der Effizienz ihrer Zerspanungsprozesse zu unterstützen.

Mit intelligenter Technologie Daten gewinnen

Jede Produktionsanlage erzeugt täglich riesige Datenmengen. Und Daten sind bei den Bemühungen der Fertigungsunternehmen, die CO₂-Emissionen zu reduzieren, zweifellos das wertvollste Gut. Allerdings nutzen viele dieses Kapital nicht optimal – doch wie sollen all diese Unternehmen Energie sinnvoll einsparen, wenn anlagenweite Daten, die belegen, wie viel Energie sie in welchen Bereichen verbrauchen, gar nicht vorliegen?

Ein weit verbreiteter Irrglaube ist immer noch, dass alle Geräte intelligent sein müssen, um erfolgreich Daten zu generieren. In Wirklichkeit haben selbst Fabriken, die mit veralteten Maschinen arbeiten, das Potenzial, Daten aus ihren Produktionslinien zu gewinnen. Die Industrie weiß, dass diese Anlagen weitaus verbreiteter sind als die futuristischen Fabriken, die 2011 in Hannover vorgestellt wurden. Um Daten zu generieren, genügt eine Kombination aus Sensoren und intelligenter Software – je nach Alter und Originalhersteller (OEM) der Anlagen und den verwendeten Kommunikationsprotokollen.

Und Einblicke in den Energieverbrauch einer Anlage sind der Schlüssel zur Identifizierung von Problembereichen. Denn dabei kann sich herausstellen, dass bereits kleine Änderungen an verschiedenen Produktionsprozessen zu einer erheblichen Verringerung der CO₂-Emissionen führen. Möglich ist auch, dass einzelne Geräte den größten Spielraum für Verbesserungen bieten. Die Gewinnung von Daten aus diesen Bereichen ist also entscheidend, um den Energieverbrauch einzelner Maschinen zu senken, und es gibt verschiedene Technologien genau das realisieren.

Eine dieser Lösungen ist die CoroPlus®-Produktreihe, die Teil von Sandvik Coromants Angebots für die datengesteuerte Zerspanung ist. Die einzelnen CoroPlus-Lösungen wurden entwickelt, um Fertigungsunternehmen bei der Verbesserung der Effizienz ihrer Zerspanungsprozesse zu unterstützen: So trägt beispielsweise CoroPlus Process Control dazu bei, den Ressourcenverbrauch durch weniger Materialverschwendung zu senken. Das Tool überwacht Maschinen in Echtzeit und kann Aktionen nach programmierten Protokollen auslösen. Wenn etwa in einer Anlage ein einprogrammiertes Problem auftritt, löst CoroPlus Process Control automatisch eine Korrekturmaßnahme aus, wie das Anhalten der Maschine, um weiteren Ausschuss zu vermeiden. Darüber hinaus kann die Durchführung von Wartungsarbeiten mit dieser Technologie die betriebliche Effizienz nachweislich um bis zu 89 Prozent verbessern.

Energie und Wirtschaft

49 Prozent der im Accenture Commercial Aerospace Insight Report befragten Führungskräfte gehen davon aus, dass es bis zu drei Jahre dauern wird, bis die Luft- und Raumfahrtindustrie wieder das Niveau von 2019 erreicht. Und auch die Automobilbranche hat in fast allen Ländern Verkaufseinbrüche erlebt. Besteht also infolge der Herausforderungen, mit denen Fertigungsunternehmen während der Covid-19-Pandemie konfrontiert waren, die Gefahr, dass die Verringerung der CO₂-Emissionen aufgrund der für die Erholung erforderlichen Gewinne nur noch von zweitrangiger Bedeutung ist?

Es ist richtig, dass bei Investitionen in neue Werkzeuge und Bearbeitungsprozesse immer die Wirtschaftlichkeit der Fertigung berücksichtigt werden muss. Doch geeignete Technologien können dazu beitragen, die Gewinne zu steigern und gleichzeitig Energie zu sparen.

CoroPlus Machining Insights wurde beispielsweise entwickelt, um anhand von Echtzeitdaten die Werkzeugoptimierung und damit Produktivität und den Gewinn zu steigern. Die Technologie bietet den direkten Zugriff auf Daten einer bestimmten Maschine – und ermöglicht es so, die Gesamtanlageneffektivität (OEE) und -leistung zu überwachen. Und letztlich machen Kontrollmöglichkeiten wie diese Fertigungsunternehmer sowohl effizienter als auch rentabler.

Fazit

Mehr als ein Jahrzehnt ist vergangen, seitdem der Begriff „Industrie 4.0“ zum ersten Mal in der Öffentlichkeit auftauchte. Seither ist er fester Bestandteil des Vokabulars der Industrie. Verschiedene Untersuchungen deuten jedoch darauf hin, dass trotz der beeindruckenden Möglichkeiten zur Energieeinsparung, die die Digitalisierung der industriellen Fertigung bieten könnte, viele Unternehmungen die Instrumente immer noch nicht nutzen. Um aber die weltweiten CO₂-Emissionsziele zu erreichen, müssen sich Fertigungsunternehmen bewusst um eine Reduzierung des Energieverbrauchs bemühen. Und Sandvik Coromant möchte für seine Kunden sicherstellen, dass diese die helfenden Lösungen erfolgreich einsetzen können – für die Menschen, den Profit und den Planeten.