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Siemens-Elektronikwerk Amberg

Künstliche Intelligenz optimiert Produktionsabläufe

27. September 2019, 11:30 Uhr | Hagen Lang

Bei der Leiterplattenbestückung liefert ein KI-gesteuertes Modell verlässliche Aussagen über die Fehlerwahrscheinlichkeit der Flachbaugruppen.

Im Siemens-Elektronikwerk Amberg werden jährlich nicht nur 17 Millionen Simatic-Produkte hergestellt, das Werk selbst wird von rund 2800 Simatic-Komponenten gesteuert.

Für die weitere Optimierung der Produktionsabläufe trainieren die Ingenieure auf KI und den Prozessparametern basierende Algorithmen, wie uns Werksleiter Dr. Gunter Beitinger im Gespräch erklärt.

Mart&Technik: Herr Dr. Beitinger, können Sie uns das Siemens-Elektronikwerk Amberg (EWA) kurz beschreiben?

Dr. Gunter Beitinger: Gerne! Im EWA werden 17 Mio. Simatic-Produkte hergestellt, bildlich ausgedrückt: Jede Sekunde verlässt ein Produkt das Werk, wobei 1200 verschiedene Produktvarianten aus den Segmenten Maschinen- und Anlagen-Steuerung und -Automatisierung produziert werden. Die Produktion in Amberg selbst wird von rund 2800 Simatic-Komponenten gesteuert. 75 Prozent der Wertschöpfungskette bewältigen Maschinen und Roboter eigenständig, mit einer Qualität von 99,999 Prozent. Die Produkte stehen innerhalb von 24 Stunden für weltweit rund 60.000 Kunden zur Auslieferung bereit.

Wie wichtig ist für solch effiziente Fertigungsabläufe die Digitalisierung?

In Amberg ist das, was man landläufig als Industrie 4.0 bezeichnet, weitgehend Realität. Hier spielen Hard-und Softwarelösungen, industrielle Kommunikation, Cyber-Sicherheit und Services optimal zusammen. Dank durchgängiger Integration entlang der gesamten Wertschöpfungskette ist das EWA ein Vorzeigebeispiel für das Digital Enterprise von Siemens, das den Weg der digitalen Transformation auch künftig konsequent verfolgen wird.

Für Anlagenstillstände zwecks Ertüchtigung bleibt bei den Produktionsraten in Amberg aber nicht viel Zeit.

Die Produktion existiert als digitaler Zwilling, an dem Simulationen und Tests durchgeführt werden, bevor Änderungen real in die Produktion einfließen. So wurde es möglich, heute im EWA Simatic-Steuerungskomponenten mit einer höheren Taktzeit zu produzieren, als in den ersten Planungen in Aussicht gestellt wurde. Die längeren Taktzeiten beruhten vor allem auf Maschinenmodulen, die in der Planung Bestandteil der Linie waren, in der realen Produktion jedoch nicht optimal passten.

Von unseren Experten wurden im digitalen Zwilling der Produktion diese Komponenten durch besser geeignete Bauteile ersetzt. In der Folge lief die Simulation reibungslos in der gewünschten Taktzeit, wodurch sich der Proof Of Concept bestätigte. Geschützt wird der störungsfreie Anlagenbetrieb durch eine individuelle Industrial-Security-Lösung, die das Risiko von Cyber-Attacken auf die Netzwerkinfrastruktur minimiert.

Die digitale Transformation ist in Amberg aber noch nicht abgeschlossen?

Etwa 50 Millionen Prozess- und Produktdaten werden in Amberg ausgewertet. Diese kann man nicht nur zur Gewährleistung maximal effizienter und zuverlässiger Abläufe nutzen, sondern auch zu deren weiteren Optimierung.

Können Sie uns hier ein Beispiel nennen?

Im EWA hatte die Linie zur Leiterplattenbestückung für Komponenten der dezentralen Peripherie noch Optimierungspotenzial. Die Röntgeninspektion am Ende der Flachbaugruppeninspektion stellt hier einen Flaschenhals dar. Sie ist nötig, um die Qualität der Lötstellen funktionsrelevanter Bus-Stecker mit diversen Anschluss-Pins auf den Flachbaugruppen zu gewährleisten. Das Problem mit dem Röntgenprüfgerät ist, dass es eine lange Durchlaufzeit benötigt und somit einen Engpass in den Fabriken darstellt. Ein zusätzliches Röntgengerät würde zu einer Investition von 500.000 Euro führen und muss in die Fertigungsumgebung integriert werden.