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„Das größte Tetris-Spiel der Welt.“
Das war der erste Eindruck, als Expertinnen und Experten von Konecranes erstmals den Sustainable Technology Hub von Wärtsilä im finnischen Vaasa betraten. Anders als bei Tetris, wo die Teile nur in eine Richtung fallen, bewegt sich hier alles in mehrere Richtungen.
Die Fabrik wirkt eher wie eine lebendige kleine Stadt: Menschen fahren Gabelstapler, Roboterfahrzeuge transportieren Werkzeuge, und Krane bewegen sich ruhig unter der Hallendecke. Große Industriemotoren werden in verschiedenen Konfigurationen und kleinen Produktionsserien gefertigt.
In derselben Fläche finden Montage, Tests, Logistik und Schwerlasthebungen statt – die größten Power Engines wiegen fast 300 Tonnen, etwa so viel wie drei Blauwale.
Ein Industriekran schien nahezu ständig im Einsatz zu sein. Das warf die Frage auf, ob ausreichend Hebekapazität vorhanden ist.
Ein Industriekran schien nahezu ständig im Einsatz zu sein.
„Viele verschiedene Abteilungen und Stakeholder nutzen denselben Kran, und in einigen Bereichen arbeiten wir nahezu rund um die Uhr. Wenn die Volumina steigen, kann das leicht zu möglichen Konflikten führen“, sagt Markus Kirjarinta, General Manager, Operations, im Sustainable Technology Hub von Wärtsilä.
Wärtsilä verzeichnet ein deutliches Wachstum, getrieben durch die steigende Nachfrage nach brennstoffflexiblen Schiffsmotoren und motorbetriebenen Stromerzeugungssystemen für Rechenzentren.
Aufbauend auf einer laufenden Zusammenarbeit begannen Konecranes und Wärtsilä 2024 damit, mithilfe von Daten ein besseres Gesamtbild der Fertigungsabläufe zu entwickeln.
Als die Hebedaten erstmals betrachtet wurden, ergaben sich mehrere Fragen. Was verursachte zum Beispiel die Lastspitzen und langen Wartezeiten?
Um diese Fragen zu beantworten, musste der Blick über den Kran selbst hinausgehen und Daten aus der gesamten Fabrik zusammengeführt werden.
„Überraschend viele Herausforderungen in Produktion und Materialumschlag lassen sich letztlich auf Transparenz zurückführen: Wo befindet sich eine Komponente oder ein wichtiges Werkzeug zu einem bestimmten Zeitpunkt, wer nutzt es, was passiert vor und nach einem Hebevorgang, und wie sieht der gesamte Materialfluss von der Warenannahme bis zum Versand aus?“, sagt Henri Helkiö, Manager für Materialumschlagforschung bei Konecranes.
Schon bald zeigte sich, dass das eigentliche Thema nicht der Kran war. Die größere Herausforderung lag in der Transparenz über den gesamten Produktionsfluss hinweg.
Moderne Fabriken erzeugen enorme Mengen an Daten über einzelne Maschinen und Prozessschritte. Die Industrie ist sehr gut darin geworden, einzelne Anlagen und Prozesse zu optimieren.
Produktion findet jedoch nicht mehr nur innerhalb eines einzelnen Unternehmens statt. Sie basiert auf einem breiteren Netzwerk aus Lieferanten, Technologien und Partnern. Dennoch bleiben Daten häufig in getrennten Systemen, Anlagen und Prozessen eingeschlossen, erinnert Christian Sundman, General Manager, Innovation, bei Wärtsilä.
„Heute gibt es überall Daten. Die Herausforderung besteht nicht darin, noch mehr zu sammeln, sondern sie zusammenzuführen, damit Antworten gefunden und das Verhalten des Materialflusses kontinuierlich weiterentwickelt werden kann.“
Die Herausforderung besteht nicht darin, noch mehr Daten zu sammeln, sondern sie zusammenzuführen.
Es ist, als hätte jeder sein eigenes Puzzleteil, fasst Juhani Kerovuori, Senior Research Engineer bei Konecranes, zusammen.
„Die meisten Unternehmen schützen ihre Systeme und Daten – aus gutem Grund: wegen Eigentum, Sicherheit und Verantwortung. Wenn diese Teile jedoch nie zusammenkommen, entsteht kein vollständiges Bild.“
Durch Experimente und gemeinsame Entwicklung haben Konecranes und Wärtsilä eine digitale Produktionsansicht und eine Integrationsschicht geschaffen, die es ermöglichen, Daten dieser beiden Unternehmen und ihrer Anlagen sicher zusammenzuführen. Dadurch entstehen neue Möglichkeiten für einen nachhaltigeren Materialumschlag.
Die Gewährleistung von Cybersicherheit und Sicherheit bei Hebevorgängen erforderte eine sorgfältige Abstimmung von Lizenzierungsmodellen und Protokollen. Darüber hinaus mussten physische Infrastrukturen für gemeinsame Netzwerke sowie digitale Schnittstellen zwischen den Systemen beider Unternehmen aufgebaut werden – beginnend mit der Installation von Antennen, Routern und Industriecomputern in Kranhöhe auf dem Werksgelände.
Beide Seiten heben das außergewöhnliche Vertrauen und die “Can-do”-Mentalität hervor, die die Zusammenarbeit geprägt haben.
Gegenseitiges Vertrauen und die Motivation zur Innovation sind entscheidend, sagt Ronal Bejarano, OT-IT-Integrator bei Wärtsilä.
„Wir haben gemeinsam viel gelernt. Es ging um Zuhören, Sehen und Teilen. Ein großer Teil des Erfolgs beruht auf der Expertise und den Ressourcen, die Konecranes einbringt.“
Ein besseres Gesamtbild, ermöglicht durch intelligente Hebetechnologie und vernetzte Fabrikdaten, macht es möglich, die Kapazität zu erhöhen, ohne in zusätzliche Ausrüstung zu investieren, sagt Henri Helkiö.
„Wenn wir vorhandene Ausrüstung effizienter nutzen, unnötige Bewegungen vermeiden und besser informierte Entscheidungen treffen können, sparen wir Ressourcen, Zeit und Energie.“
Helkiö kann sich vorstellen, dass diese Arbeit künftig alles beeinflusst – von der Reihenfolge der Aufgaben bis hin zur Planung von Fabriklayouts.
„Diese Entscheidungen werden bereits heute von hochqualifizierten Menschen getroffen. Mit mehr verfügbaren Daten können wir jedoch völlig neue und unerwartete Arbeitsweisen entdecken.“
Bei dem Projekt geht es nicht nur um Optimierung, sondern auch um Menschen und den Arbeitsalltag in der Produktion, sagt Ronal Bejarano.
„Wenn wir den Mitarbeitenden, die die Krane bedienen, einen ruhigeren Arbeitstag ermöglichen können, haben wir unsere Aufgabe erfüllt. Wenn Bediener unter Druck stehen und in Eile arbeiten, ist jedes Werkzeug wertvoll, das ihnen hilft, sich auf die wichtigsten Aufgaben und das Wesentliche zu konzentrieren.“
Bejarano zufolge lässt sich die Lösung relativ einfach skalieren. In Zukunft kann sie eine agile Entscheidungsfindung für die Planung von Materialflüssen in der gesamten Fabrik unterstützen. Bejarano und seine Kolleginnen und Kollegen bringen bereits Indoor-Ortungssensoren an verschiedenen Werkzeugen und Anlagen an, um die vorhandenen Hebedaten in einen größeren Kontext zu setzen und Planern sowie Bedienern nützliche Erkenntnisse bereitzustellen.
Christian Sundman hat eine noch weiterreichende Vision, die er als „Linux der Fertigung“ bezeichnet: einen branchenweiten Wandel darin, wie Unternehmen Daten teilen. In Zukunft könnten Unternehmen über eine gemeinsame Grundlage verfügen – sei es durch offene Schnittstellen, gemeinsame Standards oder vertrauenswürdige Wege des Informationsaustauschs.
Die Zukunftsvision ist ein branchenweiter Wandel darin, wie Unternehmen Daten teilen.
Die Technologie ist nicht die Einschränkung; die Frage ist, wie wir gemeinsam schneller vorankommen.
„Dies würde Innovation, Zusammenarbeit und eine schnellere digitale Transformation ermöglichen – nicht nur für große Unternehmen, sondern auch für kleinere Hersteller, die so leichter einsteigen und vom selben Ökosystem profitieren könnten.“
Die Zusammenarbeit ist Teil des von Business Finland finanzierten Zero4-Programms, das darauf abzielt, die industrielle Produktivität durch die nachhaltige Verbesserung von Materialflüssen zu steigern. Das Projekt Deepening Integration in Manufacturing (DIM) soll digitalisierte Materialflüsse voranbringen, die Automatisierungsinseln, Ökoeffizienz und Mitarbeitende mit der Produktivitätsentwicklung verbinden.