Flexibler Einstieg für KMU möglich 25.02.2020, 09:55 Uhr

Mit KI zum digitalisierten Fertigungsprozess

Der digitale Wandel ist auch in der Fertigungsindustrie in vollem Gange. Doch wie können kleine und mittlere Unternehmen mit vertretbarem Aufwand zum Erfolg kommen? Ein Werkzeugmaschinenanbieter gibt KMU mit digitalen Bausteinen Hilfestellung.

Digitaler Wandel leicht gemacht: Auf der Tulip-Plattform lässt sich mit vorhandenen oder selbst erstellten Apps jede Szene eines Prozesses beschreiben und visualisieren. Bild: DMG Mori

Digitaler Wandel leicht gemacht: Auf der Tulip-Plattform lässt sich mit vorhandenen oder selbst erstellten Apps jede Szene eines Prozesses beschreiben und visualisieren. Bild: DMG Mori

Die Transformation zieht sich durch sämtliche Branchen und Sektoren. In der Industrie können intelligente Produktionsverfahren für höhere Produktivität und Effizienz sorgen. 3D-Drucker stellen neuerdings Maschinenteile her, Roboter bauen diese zusammen. Komplette Fabriken sind intelligent miteinander vernetzt. Für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) sind demzufolge digitale Kompetenzen und digital geschulte Mitarbeiter ein entscheidender Wettbewerbsfaktor. Aufgrund des Fachkräftemangels sind letztere aber Mangelware. Dieser Trend betrifft auch die Fertigungsindustrie – und dort insbesondere die kleineren zerspanenden (Dienstleistungs)-Unternehmen.

KI als Enabler nutzen

Doch auch fortschrittliche Technik und künstliche Intelligenz (KI) können Enabler sein, damit Firmen in dem sich wandelnden Marktumfeld überleben sowie wirtschaftlich erfolgreich sind. Und ganzheitlich agierende Werkzeugmaschinenbauer versuchen, ihre Kunden – vom kleinen Drehteilehersteller bis zum überregional aufgestellten Automobilzulieferer – auf diesem Weg gezielt zu unterstützen. Sie liefern nicht nur Maschinen, sondern auch Unterstützung beim Digital Manufacturing. Dies reicht bis zur Unterstützung der Shopfloor-Prozesse.

Digital Twin einer Werkzeugmaschine: Die Digital Solutions unterstützen KMU mit flexiblen Lösungen für eine zukunftsorientierte Produktion. Bild: DMG Mori

Digital Twin einer Werkzeugmaschine: Die Digital Solutions unterstützen KMU mit flexiblen Lösungen für eine zukunftsorientierte Produktion. Bild: DMG Mori

Digitale Kompetenz im Baukastensystem

Ein Beispiel für ein Unternehmen mit hoher Digitalkompetenz ist der weltweit agierende Werkzeugmaschinenbauer DMG Mori. Mit einer modular aufgebauten Produktreihe will er seine (Maschinen)-Kunden unterstützen. Für KMU soll ein schneller, einfacher und skalierbarer Einstieg in die digitale Fertigung möglich werden. Dies betrifft die gesamte Prozesskette: von der Arbeitsplanung und -vorbereitung über die Produktion und das Monitoring bis hin zum Service.

Ein wichtiger Baustein ist die Connectivity – die Vernetzung der eigenen Maschinen, aber auch von Fremdfabrikaten. Sie erlaubt die einfache und sichere Anbindung an alle wichtigen IoT (Internet-of-Things)-Plattformen. Dabei werden alle in der Welt gängigen Protokolle wie OPC-UA, umati, MQTT und MTconnect unterstützt. Ein weiterer Part ist das App-basierte Steuerungs- und Bediensystem Celos: Es hat sich bei den Kunden bereits bewährt, wird permanent überarbeitet und erweitert. Serviceprozesse werden darüber hinaus durch eine eigene Wartungs- und Instandhaltungs-Plattform erleichtert.

Start-ups bringen bei DMG Mori ihr Know-how ein

In der IT-Szene sind Start-ups häufig anzutreffen. Sie überzeugen durch innovative Geschäftsideen, die dank flacher Hierarchien schnell zur Marktreife geführt werden. Für DMG Mori ist die Beteiligung an Start-ups durchaus attraktiv, um in Spezialgebieten schnell Know-how zu erlangen. Die Gründer ihrerseits erlangen dank der Zusammenarbeit einen optimalen, weltweiten Marktzugang, den nur Großunternehmen bieten können.

Zwei Start-ups steuern seit 2019 zusätzliche Bausteine zum Portfolio der digitalen Angebote von DMG Mori bei. Diese Kooperationen stellte der Werkzeugmaschinenbauer im Herbst auf der EMO Hannover, der weltweit größten Messe für Metallbearbeitung, dem Fachpublikum vor und stieß auf großes Interesse. Hierzu gehört die Firma Tulip aus dem US-amerikanischen Boston. Mit ihrem Know-how soll für KMU der Einstieg in die digitale Fertigung leichter werden: Mitarbeiter im Shopfloor erhalten jetzt über eine No-Code-Plattform kreative und einfache digitale Werkzeuge. Damit können sie ihr ganz persönliches „Drehbuch der Digitalisierung“ verfassen, ohne dass sie über IT- oder Programmierkenntnisse verfügen müssen. Mit selbst erstellten Apps lässt sich jede „Szene“ eines Prozesses beschreiben und visualisieren. Mitarbeiter werden durch ihre Arbeit begleitet und an ergebnisrelevanten Punkten angeleitet, eine Messung oder Prüfung durchzuführen. Dank der durchgängigen Transparenz können die sich die Nutzer der Plattform zukunftsfähig aufstellen.

Kooperation sorgt für eine Win-Win-Situation

Die zweite strategische Beteiligung betrifft das auf KI spezialisierte Softwareunternehmen up2parts aus Bayern. Es ging aus der BAM GmbH aus Weiden in der Oberpfalz hervor. Geschäftsführer Marco Bauer lobt die Zusammenarbeit: „Dank DMG Mori als Partner können wir uns als Start-up agil weiterentwickeln und darüber hinaus die internationalen Märkt erschließen.“ Seit 2017 arbeiteten 25 Softwareentwickler an den KI-Lösungen für einheitliche, automatisierte und professionelle Fertigungsprozesse. Die Anzahl der Mitarbeiter soll sich kurzfristig verdoppeln.

Die KI-basierte geometrische Bauteil-Analyse von up2parts macht für KMU eine einfache und schnelle Arbeitsplanerstellung und Preiskalkulation für individuelle Bauteile möglich. Letztere ist sonst oft langwierig und bei Fehlkalkulationen mit großen Risiken behaftet. Für KMU aus der Fertigungsindustrie bedeutet dies somit eine „digitale Revolution“. Ein weiterer Vorteil: der automatisierte Wertschöpfungsprozess greift bereits ab „Losgröße 1“, die zum Beispiel bei Firmen aus dem Werkzeugbau absolut an der Tagesordnung ist.

KI lernt mit jedem Bauteil dazu

Die Beschaffungs- und Fertigungsprozesse von KMU können dank der Softwarelösung erheblich beschleunigt und optimiert werden. Dies reicht von der Angebotserstellung und Auftragserfassung über die Arbeitsvorbereitung und CAM-Programmierung bis hin zur Maschinenplanung. Kern der Lösung ist die künstliche Intelligenz. Diese ist in der Lage, auf Basis von Machine-Learning-Algorithmen und menschlichem Know-how in wenigen Sekunden die Geometrie jedes Bauteils zu analysieren. Für den Anwender wird ein konkreter Arbeitsplan erstellt sowie der Preis für die Fertigung des Bauteils berechnet. Mit jedem Bauteil optimiert die KI eigenständig und fortlaufend ihre Algorithmen, sie „lernt“ also ständig hinzu – und die erzielten Ergebnisse werden immer präziser.

Die KI-basierten Softwarelösungen bieten einen deutlichen Vorteil für die überwiegend mittelständischen Kunden: Ihre bisher ungeordnet ablaufenden Prozesse werden vereinheitlicht und professionalisiert. So werden sie befähigt, auch bei schwierigen wirtschaftlichen Bedingungen und in sich wandelnden Märkten zum Erfolg zu kommen.

Von Birgit Etmanski

Dr.-Ing. Birgit Etmanski ist Chefredakteurin der VDI-Z.

Top Stellenangebote

HSR Hochschule für Technik Rapperswil-Firmenlogo
HSR Hochschule für Technik Rapperswil Professorin/Professor für Qualität und Nachhaltigkeit in der Industrie Rapperswil (Schweiz)
Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF-Firmenlogo
Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF Leitung (m/w/d) der Abteilung Technische Dienste Freiburg
Duale Hochschule Baden-Württemberg Stuttgart-Firmenlogo
Duale Hochschule Baden-Württemberg Stuttgart Professur (W2) für Mechatronik Stuttgart
Hochschule Aalen - Technik und Wirtschaft-Firmenlogo
Hochschule Aalen - Technik und Wirtschaft W2 Professur Effiziente Kunststofffertigung Aalen
Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof-Firmenlogo
Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof Professur (W2) Wirtschaftsingenieurwesen mit Schwerpunkt Betriebliche Informationssysteme und Supply-Chain-Management Hof
Duale Hochschule Gera-Eisenach-Firmenlogo
Duale Hochschule Gera-Eisenach Lehrkraft für besondere Aufgaben (LfbA) für die Gebiete Elektrotechnik und Ingenieurphysik (m/w/d) Eisenach
Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft University of Applied Sciences-Firmenlogo
Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft University of Applied Sciences W2-Professur für das Fachgebiet Informationstechnik und Mikrocomputertechnik (m/w/d) Karlsruhe
Landesamt für Zentrale Polizeiliche Dienste NRW-Firmenlogo
Landesamt für Zentrale Polizeiliche Dienste NRW Entwicklungsingenieurin / Entwicklungsingenieur (m/w/d) Duisburg
HLB Hessenbahn GmbH-Firmenlogo
HLB Hessenbahn GmbH Projektleiter (w/m/d) Wiesbaden
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf-Firmenlogo
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf Professur (W2) für "Information Technology and IoT in Agriculture and Environment" Triesdorf
Zur Jobbörse