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Große Potenziale

Der Begriff Industrie 4.0 bezeichnet, einfach ausgedrückt, den Einzug des Internets in die Fabriken. Ein Workshop des VDP befasste sich mit Umsetzungsmöglichkeiten in der Papierindustrie.

Katrin Brabender und Anne Burkard Verband Deutscher Papierfabriken e.V. (VDP)

Ein Bauteil im Auto ist künftig so ausgestattet, dass es kontinuierlich Daten über seinen Zustand sammelt und mitteilen kann, wenn ein Austausch nötig wird – und das, bevor es zum Ausfall kommt. Das Produkt sendet selbstständig eine Mitteilung an den Hersteller, dass Ersatz gefertigt werden muss. Die Bestellung enthält neben genauen Angaben zum Fahrzeugtypen auch die Information, wohin das Bauteil anschließend versandt werden muss. In der Fabrik wird der Auftrag bearbeitet, die Maschinen konfigurieren sich selbst so, dass das passende Teil gefertigt wird und schicken es schließlich auf die Reise an den richtigen Zielort. Der Termin in der Werkstatt ist dann bereits vereinbart – auch darum hat sich das Auto gekümmert. So könnte die Realität bei der Umsetzung der Vision Industrie 4.0 aussehen. Und statt des Autoersatzteils könnte es auch ein Bestandteil einer Papiermaschine sein, das eine solche eigenständige Rolle in einer total vernetzten Industriewelt spielt. Oder auch der Tambour selbst, der die Informationen über seine Eigenschaften dem Kunden zur Weiterverarbeitung schon mitteilt, bevor die Rolle das Logistikzentrum verlässt.

Neue Geschäftsmodelle möglich
Hinter dem Begriff „Industrie 4.0“ verbirgt sich nach den bisherigen drei Stufen der industriellen Revolution – Mechanisierung, Massenproduktion, Automatisierung – die vierte Stufe, der Einzug des „Internets der Dinge und Dienste“ in die Fabriken. Die Verfügbarkeit aller relevanten Informationen in Echtzeit mittels Vernetzung sämtlicher an der Wertschöpfung beteiligter Partner sowie die Fähigkeit, aus den Daten zu jedem Zeitpunkt den optimalen Wertschöpfungsfluss abzuleiten, wird Geschäftsprozesse grundlegend verändern und neue Geschäftsmodelle ermöglichen.

Aktuell trägt die Verbändeplattform Industrie 4.0, ein Zusammenschluss von Industrieverbänden unter der Schirmherrschaft des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) und des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF), hundert Anwendungsbeispiele für Industrie 4.0 zusammen, die die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie nachhaltig stärken soll. Auch die Zellstoff- und Papierindustrie beschäftigt sich mit dieser Frage. Der Verband Deutscher Papierfabriken (VDP) hat sich deshalb im Mai 2015 in einem Workshop Industrie 4.0 mit Umsetzungsmöglichkeiten von Industrie 4.0 in der Papierindustrie und den damit einhergehenden Chancen und Risiken auseinander gesetzt. Dabei wurden auch erste Anwendungsbeispiele vorgestellt.

Klar ist: Die Kommunikation zwischen den beteiligten Elementen (sowohl Mensch als auch Maschinen) gelingt nur durch eine einheitliche „Sprache“. Daher ist die Normung und Standardisierung eine wichtige Grundlage für die weitere Vernetzung in der Wertschöpfungskette. Eine weitere Grundlage für die saubere Anwendung von Industrie 4.0-Projekten ist sowohl die rechtliche als auch die technische Sicherheit. Auch hier – so wurde es von Referenten vorgetragen – werden derzeit Grundlagen geschaffen. Eine europäische Datenschutzgrundverordnung, technische Grundlagen zur Sicherheit industrieller Anlagen sowie auch Security Audits sollen die notwendige Sicherheit schaffen helfen. Auch Partner aus der Zulieferindustrie, etwa Voith und ABB, denken bereits über eine stärkere Automation in der Papierindustrie – nicht nur beim Herstellungsprozess – nach.

Präsentiert wurden auch IT-gesteuerte Optimierungsansätze oder das Konzept einer ganzheitlichen Intelligenz im Herstellungsprozess. Die Ansätze von Unternehmen und Forschungsinstituten gehen bis in die Logistik und die Supply Chain, von vernetzter Produktmarkierung bis hin zum futuristischen Einsatz von Drohnen bei der Logistiküberwachung.

Der VDP-Workshop „Industrie 4.0“ zeigte auch, wie weit die Papierindustrie bereits vorangeschritten ist. So verbirgt sich hinter dem Schlagwort „Predictive Mainte- nance“ der Ansatz, die notwendige Wartung von Anlagen vorab zu berechnen und zu einem optimalen Zeitpunkt durchzuführen, bevor große Ausfälle oder Stillstände im Produktionsprozess entstehen. In einem anderen Beispiel wird der Energieeinsatz entsprechend der Parameter Energieverbrauch, Produktionsqualität und -menge gesteuert. Zu Zeiten hoher Energieverfügbarkeit zu günstigen Kosten werden zum Beispiel die Sorten produziert, die mehr Energie benötigen. Dagegen werden in Zeiten teurer Energie eine niedrigere Produktion oder Produkte mit weniger Energiebedarf eingeplant. Eine weiter zunehmende Bedeutung wird auch die Nutzung von mobilen Endgeräten haben, über die Mitarbeiter aus Vertrieb oder in der Logistik alle Informationen entlang der gesamten Wertschöpfungskette jederzeit in Echtzeit austauschen können.

Insgesamt ist die Papierindustrie schon heute durch die vorhandenen technischen Ansatzpunkte gut für Industrie 4.0 vorbereitet. Die vertikale und horizontale Integration der Business Prozesse über Unternehmensgrenzen hinweg erfordert jedoch noch weiteres Umdenken und einige Anstrengungen, so Bernd Morgenbrod, KANZAN Spezialpapiere und Vorsitzender des Arbeitskreises Informationswesen im VDP.

Weitere Informationen zum VDP-Workshop Industrie 4.0 finden Sie hier: