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Die Zukunft der IndustrieDie Zukunft der Industrie

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Digitalisierung in der Fertigung: der Maserati Ghibli

Ein Highlight für Auto- und Technikbegeisterte ebenso wie für Automatisierungsexperten: der neue Maserati Ghibli. Die Fertigung des italienischen Sportwagens ist ein Paradebeispiel die erfolgreiche Digitalisierung der Autoproduktion.

Der Maserati Ghibli steht für die perfekte Fusion der traditionellen italienischen Leidenschaft für sportliche Automobile und edles Design mit modernsten Planungs-, Entwicklungs- und Fertigungsmethoden. Kein Wunder, dass die Businesslimousine auch am Markt überzeugt: Im Jahr 2014 feierte Maserati nicht nur den 100. Geburtstag der Marke, sondern dank des Ghibli auch das verkaufsstärkste Jahr der gesamten Unternehmensgeschichte.

Der Erfolg des Maserati Ghibli ist ein Paradebeispiel für die Vorteile, die sich für Automobilhersteller schon heute aus der Digitalisierung von Prozessen ergeben. Die Fahrzeugkomponenten wurden in NX entwickelt, die detaillierte Simulation der Fertigungsprozesse erfolgte effizient mit dem Tecnomatix Produktportfolio, und die Produktionsanlage ist mit Siemens Technologie (TIA) automatisiert. Die Planung, Optimierung und Überwachung der komplexen Vorgänge während der Fertigung erfolgt mit SIMATIC IT MES Software.

Der Maserati Ghibli wurde als einer der vier »Digitalization Showcases« zu Gast im Siemens-Digitalisierungsforum während der Hannover Messe 2015 präsentiert.

 



Beispiel Autotürenmontage: Prozesse mit Siemens noch stärker automatisieren, beschleunigen und die Qualität steigern

Angesichts des starken Wettbewerbsdrucks und der steigenden Anforderungen der Kunden sehen sich Automobilhersteller gezwungen, ihre Produktivität kontinuierlich zu steigern. Und das, ohne Kompromisse bei der Qualität zu machen oder diese sogar noch zu erhöhen. Optimierungsbedarf bietet beispielsweise die Türenmontage. Heute werden die Türen von Mitarbeitern eingebaut, wodurch die Spaltmaße gewissen Schwankungen unterliegen. Zudem stellt es für die Hersteller eine große Herausforderung dar, die Arbeitsplätze ihrer Mitarbeiter in der Türenmontage ergonomisch zu gestalten.

Auf der Hannover Messe 2014 präsentierte Siemens, wie die Türenmontage im Karosseriebau voll automatisch erfolgen kann. Durch eine von Siemens entwickelte Fördertechniklösung kann die Montage sogar für bis zu vier verschiedene Fahrzeugmodelle auf einer einzigen Produktionslinie erfolgen. Gesteuert wurde die Anlage von der neuen fehlersicheren High-End-CPU Simatic S7-1518F; die Vernetzung basierte auf Profinet; Sinamics Frequenzumrichter kommen ohne Bremswiderstand aus und speisen beim Bremsen frei werdende Energie zurück ins Netz; und schließlich wurden sämtliche Komponenten mit dem TIA Portal projektiert und programmiert.

Siemens zeigte außerdem ein spannendes Zukunftsszenario: Im Modell wurde visuell dargestellt, wie in einer Fertigung der Zukunft die einzelnen Fertigungselemente miteinander kommunizieren und selbstständig Entscheidungen treffen könnten. So entstand vor den Augen der Messebesucher ein virtuelles Modell einer sich selbst organisierenden Produktionsanlage – ein beeindruckender Ausblick auf die Zukunft der Industrie.


OptoTech Optikmaschinen: Details aus dem Weltall sichtbar machen

Die OptoTech Optikmaschinen GmbH hat die modernste und größte Präzisionsoptikmaschine der Welt auf den Markt gebracht. Auf der „ UPG 2000 CNC“ werden höchst präzise Teleskopspiegel für die Weltraumforschung mit Durchmessern von bis zu zwei Metern gefertigt. Die Maschine arbeitet mit einer Genauigkeit von 30 Nanometern, also 0,00003 Millimetern.

In dem Präzisionskoloss steckt jede Menge Industriesoftware, Steuerungs- und Automatisierungstechnik von Siemens. Mit NX, dem integrierten CAD-CAE-CAM-Portfolio von Siemens PLM Software, zur digitalen Konstruktion und Absicherung, entwickelten die OptoTech-Ingenieure die Maschine zunächst am Bildschirm. Diese „virtuelle Maschine“  wurde dann von den Mitarbeitern des Siemens Mechatronik Support analysiert, simuliert und optimiert.

Die Steuerung übernimmt eine SINUMERIK 840Dsl, die CNC-Steuerung der neusten Generation. Ihre Benutzeroberfläche wurde eigens auf die Bedürfnisse von OptoTech abgestimmt. Ein Antrieb vom Typ SINAMICS S120 ist für die exakten Bewegungen der Acht-Achsen-Ultrapräzisions-Schleif- und Poliermaschine zuständig. Steuerung und Antrieb sind mit dem Drive-CliQ-Bus miteinander verbunden.

Die Inbetriebnahme wurde von mehreren Service-Ingenieuren von Siemens unterstützt. Mehrere Fachberater begleiteten das Projekt. Die gute Zusammenarbeit mündete in eine Oberflächengenauigkeit von 3µm bei einem Durchmesser von circa 1,5 Metern. Diese Genauigkeit ist die Voraussetzung für den Einsatz der Maschine in der Astro-Industrie.

OptoTech hat in Siemens einen Partner gefunden, der für die weltweit bisher einzigartige Optikmaschine seine innovative Software mit leistungsfähiger Hardware verbinden konnte. Durch die virtuelle Planung und Optimierung der Präzisionsmaschine kann OptoTech in enger Partnerschaft mit Wissenschaft und Politik in sehr kurzer Zeit den Bedarf des Weltmarkts befriedigen – am Standort Deutschland.


Petrobras: Digital gesteuerte Ölraffinerie für das 21. Jahrhundert erfüllt neue Standards

Petrobras, ein wichtiger Global Player im Öl- und Gasgeschäft, hat eine revolutionäre Tiefwasser-Bohrtechnik entwickelt, mit der Ölplattformen vor den Küsten Brasiliens Vorkommen in mehr als 1.000 Metern Tiefe erschließen können. Aufgrund dieser bahnbrechenden Entwicklung nimmt das Unternehmen jetzt weitere Investitionen zum Ausbau der Downstream-Kapazitäten vor: Mit der hochmodernen Ölraffinerie Abreu e Lima nahe dem Hafen von Suape realisiert Petrobras eine komplett digital gesteuerte Ölraffinerie für das 21. Jahrhundert, die neue Standards bei Qualität und Sicherheit sowie Umwelt- und Arbeitsschutz erfüllt.

In Siemens fand Petrobras einen zuverlässigen Partner der der Aufgabe gewachsen war, die enge Integration sämtlicher Engineering-Prozesse sicherzustellen. Die wichtigste Anforderung an die benötigte Lösung war es, einheitliche Standards auf Basis einer objektorientierten Datenbank zu schaffen und so alle Gewerke der Engineering-Partner zu integrieren – selbstverständlich im Einklang mit den Vorschriften und Richtlinien für die Öl- und Gasindustrie.

Nach einer Beurteilung der zur Wahl stehenden Optionen entschied sich Petrobras für Comos, die Siemens-Softwarelösung für ein integriertes Lebenszyklusmanagement von Industrieanlagen. Comos kam direkt von Anfang an zum Einsatz, als Petrobras zu Beginn des Projekts die FEED-Phase (Front-End Engineering and Design) für die neue Raffinerie einleitete. Danach wurde Comos auch in den weiteren Projektphasen eingesetzt, als die Daten und Spezifikationen gemeinsam mit über einem Dutzend verschiedener Firmen genutzt werden mussten. Auch bei der Bereitstellung von Schulungen und Beratungsdiensten leistete Comos Unterstützung. Da die Raffinerie als Twin-Anlage konzipiert ist, konnte Comos die Konstruktion der zweiten Anlage deutlich beschleunigen: Petrobras benötigte nur etwa 20 Prozent der ursprünglich erwarteten Personenstunden.

Derzeit bereitet das Anlagen- und Projektpersonal den Wechsel auf die Phasen Betrieb und Instandhaltung vor. Hier weiß Petrobras insbesondere die Möglichkeiten von Comos zur Visualisierung und 3D-Simulation zu schätzen.

Die Raffinerie Abreu e Lima ist ein Referenzprojekt – sowohl für Petrobras als auch für Siemens. Denn es zählt zu den größten und komplexesten Greenfield-Projekten, die mithilfe von Comos umgesetzt wurden.