Die Bosch-Produktionsstätte und smart factory in Blaichach im Allgäu aus der Vogelperspektive.
Industrie 4.0

Nexeed: Die Smart Factory wird Realität

11 Minuten

Hier liegt der Schlüssel zur Fabrik der Zukunft: Je besser Prozesse in der Fertigung und Logistik vernetzt sind, desto effizienter und ressourcenschonender werden sie. Eine Software von Bosch hilft dabei, sämtliche Datenströme smart zu verknüpfen.

Wenn Effizienz und Genauigkeit Leben retten

Gruppenleiter Christoph Kunz vor einer Maschine der Produktion von ABS- und ESP-Systemen bei Bosch in Blaichach.
Christoph Kunz, der Gruppenleiter der Fertigungsplanung, überwacht die Produktion von ABS- und ESP-Systemen bei Bosch in Blaichach.

Die Produkte, die am Bosch-Standort in Blaichach vom Band laufen, sorgen weltweit für Sicherheit im Straßenverkehr. Dort, im Oberallgäu, werden Fahrsicherheitstechnologien wie ABS und ESP gefertigt. Christoph Kunz ist mit dafür zuständig, dass die Fertigung störungsfrei läuft und die Qualität der Komponenten höchsten Ansprüchen gerecht wird. Unterstützung bekommt er dabei von einer intelligenten Software: Nexeed.

Mit dem Wissen von 60 000 Sensoren

Mit dem eigens von Bosch Connected Industry entwickelten Software-Portfolio werden Christoph Kunz relevante Daten aus mehr als 60 000 Sensoren in Echtzeit ausgelesen und bereitgestellt. Das ermöglicht eine vorausschauende Wartung – beispielsweise können die Daten früh darauf hinweisen, dass ein Verstemmwerkzeug innerhalb des Montageprozesses gewartet werden muss. So werden Stillstände der Maschinen verhindert.

In Blaichach wurde allein die Zahl der Unterbrechungen bei der ESP-Fertigung um ein Viertel reduziert. Kunz hat sowohl über seinen Computer als auch mobil via Tablet den Überblick über den Zustand einzelner Anlagen. Er kann sogar die komplette Fertigung in einer Halle mit dem System überwachen. Und das ist nur ein Teil der smarten Lösungen, durch die Software-Systeme wie Nexeed die intelligente Fabrik der Zukunft Wirklichkeit werden lassen.

Nexeed in der Fertigung: Alle Vorteile des IoT – auch für bestehende Anlagen

Ein Blick quer durch eine Werkshalle voller Produktions-Maschinen in der Bosch-Smart Factory in Blaichach.
Ein Blick in die Werkshallen am Bosch-Standort Blaichach. Durch Nexeed wurden hier die Stillstände bei der ESP-Produktion um rund 25 Prozent gesenkt.

Als Kernkomponente des Nexeed Portfolios deckt das Nexeed Industrial Application System die Schnittstellen für sämtliche Anwendungen der vernetzten Industrie mit einem einheitlichen Dashboard und User Interface ab. Das muss gut vorbereitet werden: denn die Daten entlang der Wertschöpfungskette stammen aus vielen Anlagen und Systemen, sie haben unterschiedliche Formate und werden mit verschiedenen Protokollen übertragen. Ein sogenannter Digital Twin – eine digitale Abbildung von realen Sachgütern, beispielsweise einer Maschine – sammelt und homogenisiert die großen Datenmengen. So können sie leichter aufbereitet, analysiert und geteilt werden. Davon profitieren neben Anlagenherstellern und Software-Entwicklern auch diejenigen, die Maschinen bedienen und warten. Ein einfaches Beispiel:

Sendet eine Maschine die Zahlenkombination 1 + 2019-09-25T08:15 + 23.8, wird diese durch einen Digital Twin sofort in eine Meldung übersetzt – nämlich, dass um 8:15 Uhr am 25. September 2019 die Temperatur des Kühlwassers 23,8 Grad Celsius beträgt und somit um 3,8 Grad über dem Normwert von 20 Grad liegt. Ein weiterer Vorteil von Nexeed: Als offenes System eignet es sich auch als sogenannte Retrofit-Lösung für existierende Fertigungsanlagen. Die nachgerüsteten Maschinen lassen sich vernetzen und werden Teil des Internet of Things (IoT). Insgesamt besteht das Nexeed Industrial Application System aus 16 fachspezifischen Applikationen sowie weiteren Einzellösungen. Daneben leistet Bosch Connected Industry technischen Support, qualifiziert Mitarbeiter und begleitet die Einführung dieser Angebote.

„Nexeed ist das Gehirn unserer Fertigung. Es macht Abläufe transparent und gibt verlässlich vor, was unsere Maschinen wann und wo zu tun haben.“

Christoph Kunz, Gruppenleiter der Fertigungsplanung bei Bosch in Blaichach

Die Fabrik der Zukunft – ein Ausblick auf die Möglichkeiten

In der Vision einer Fabrik der Zukunft können Maschinen einfach nach Bedarf angeordnet und Montagelinien flexibel vergrößert oder verkleinert werden. Induktionsschleifen im Hallenboden ermöglichen die kabellose Energieübertragung. Autonome Transportsysteme liefern Bauteile, Roboter und Menschen arbeiten enger zusammen und Daten werden mittels ultraschnellem 5G-Funknetz in Echtzeit ausgetauscht. Diese Entwicklung hin zur Smart Factory kann Nexeed bereits heute unterstützen, indem jeder Auftrag sofort der richtigen Maschine zugeordnet wird.

Die jeweilige Fertigungsanlage wird mit den benötigten Daten von Nexeed automatisch programmiert und der Auftrag individuell bearbeitet. Die dabei entstehenden Produktionsdaten werden transparent dargestellt und sind dauerhaft zugänglich – so kann die Fertigung genau analysiert und verbessert werden. Ein paar Zahlen dazu: Bosch steigerte an einzelnen Standorten die Produktivität um bis zu 25 Prozent. Gleichzeitig wurden die Lagerbestände um bis zu 30 Prozent verringert.

Eine Maschine der Smart Factory in Nahaufnahme. Auf dem Bild steht der Text „Zehntausende Sensoren liefern in Echtzeit Daten an Nexeed“.
In der vernetzten Fabrik der Zukunft wird jeder Produktionsschritt von Sensoren überwacht. Jede Veränderung hinsichtlich Qualität, Maschinenzustand und Materialmenge wird somit früh erkannt.
Eine Maschine der Smart Factory in Nahaufnahme. Auf dem Bild steht der Text „25 Prozent Steigerung der Produktivität an Bosch-Standorten durch Nexeed“.
Richtig aufbereitet ermöglichen die gesammelten Daten eine präzise Analyse der Prozessschritte – und schlussendlich deren Optimierung.

Nexeed in der Logistik: volle Transparenz

Ein wichtiges Einsatzgebiet von Nexeed ist die Logistik. Die Anwendung Nexeed Intralogistics Execution macht den Materialfluss vom Lager bis zum Einsatzort genau nachvollziehbar. Nexeed bildet einen zentralen Leitstand, der die Steuerung aller Transportaufträge in einem Werk ermöglicht. Außerdem können Transportsysteme anderer Anbieter integriert werden. Die intelligente Software liefert in Echtzeit den Abgabeort des Materials sowie den Status der Fahrzeugflotte und der Transportwege. Am Bosch-Standort in Homburg wurde so die gesamte Intralogistik optimiert.

Es dauert nur noch halb so lang, um Informationen zu Materialfluss und Status zu sammeln. Die Milkrun-Transporte, mit denen der Nachschub von Komponenten in einer Werkshalle sichergestellt wird, sind bis zu 35 Prozent effizienter. Die Fahrer der Milkrun-Fahrzeuge sind mit Tablets ausgerüstet, über die Nexeed ihnen den effizientesten Lieferweg anzeigt. Vorher waren ihre Strecken starr vorgegeben – auch wenn an einzelnen Abgabestellen noch genug Material lag, wurden diese nicht von der aktuellen Tour gelöscht.

Eine Kanban-Karte wird zur Anforderung von Bauteilen an einen RFID-Reader in der intelligenten Fabrik gehalten.
Fertigung à la carte: Wenn sich der Vorrat an Bauteilen an einer Produktionsstation dem Ende neigt, wird Nachschub mittels einer Kanban-Karte und RFID-Readern geordert.
Ein Milkrun-Fahrer bei der Lieferung neuer Bauteile in einer Bosch Smart Factory.
Der für den Transport des Nachschubs zuständige Milkrun-Fahrer erhält automatisch alle wichtigen Informationen wie Menge und exakte Artikelbezeichnung. Je nach Bestellung sagt Nexeed den Fahrern, mit welchen Trägersystemen sie ihre Fahrzeuge bestücken müssen.
Ein Milkrun-Fahrer auf einem mit Tablet aufgerüsteten Milkrun in einer Smart Factory.
Hier geht’s lang: RFID-Scanner in der Werkshalle erfassen die Ware auf dem Fahrzeug. Diese Information wird den Logistik-Verantwortlichen bereitgestellt, sie sehen somit in Echtzeit, wo sich die bestellte Ware gerade befindet.
Das Tablet auf dem Milkrun mit Nexeed, das die intelligente Fabrik vernetzt.
Die Industrie-4.0-Software Nexeed ermittelt die optimale Route durch die Werkshalle und zeigt sie dem Fahrer an.
Mit Blick von oben: Eine intelligente Fabrik von Bosch, durch die ein Milkrun-Fahrer steuert.
Eine einfache Verbesserung: Durch Nexeed weiß der Milkrun-Fahrer, an welcher Haltestelle keine Bestellung vorliegt und er muss diese erst gar nicht anfahren.
Ein Milkrun-Fahrer an einer Milkrun-Haltestelle der Smart Factory von Bosch.
So kommt die Bestellung schneller am Point-of-Use an.

Nexeed im Energiemanagement: Digitalisierung stoppt Verschwendung

Eine durch Nexeed ausfindig gemachte Druckluft-Leckage in der intelligenten Fabrik in Homburg wird begutachtet.
„Schnüffeln“ an der richtigen Stelle: Auf Basis von Daten zeigt Nexeed im Bosch-Werk Homburg eine Druckluft-Leckage an.

Effizienz bedeutet vor allem auch: Nachhaltigkeit. Mit Hilfe eines digitalisierten Energiemanagements kann CO2 eingespart werden. Die Nexeed Energy Platform – basierend auf dem Know-how von Bosch Building Technologies – bildet dafür die Grundlage. So sank im Werk in Homburg auch dank Nexeed der Energiebedarf um 40 Prozent. Unter anderem wurde das Druckluftsystem optimiert: Weil über 90 Prozent aller Maschinen Druckluft benötigen, entfallen 15 bis 20 Prozent des gesamten Energieverbrauchs in der Produktion auf ihre Erzeugung. Anders als beim Austritt von Benzin oder Öl kann eine Maschine weiterarbeiten, wenn sie Druckluft verliert. Allerdings steigt dann der Verbrauch. Und selbst wenn die Maschine gewartet wird und stillsteht, bleiben 50 Prozent der Leckagen unentdeckt. Mit Nexeed wurden in Homburg jedoch Messwerte von Zählern und Sensoren zusammengeführt. So konnte die Software die Leckagen gezielt lokalisieren. Pro Jahr wurden an dem Standort 800 000 Euro eingespart, und die Kapitalrückflussdauer für die dazu notwendigen Investitionen betrug weniger als zwei Jahre.

Ein Bild mit dem Text „40% weniger Energieverbrauch in der Fertigung mit Hilfe von Nexeed“.
Mit Hilfe von Nexeed wurde der bei der Herstellung erforderliche Energieverbrauch pro Bosch-Komponente, die das Werk in Homburg verlässt, um 40 Prozent gesenkt.
Ein Bild mit dem Text „800 000 € Einsparung durch Nexeed gesteuerte Druckluft-Optimierung im Bosch-Werk Homburg“.
In der Fertigung braucht nahezu jede Maschine Druckluft. Werden Leckagen hier schnell gefunden und behoben, Kompressoren effizient gewartet und Bestandsgeräte optimal genutzt, bietet das großes Sparpotenzial.

Die Industrie-4.0-Technologie wird von Bosch und anderen Unternehmen genutzt

In vielen Bosch-Werken werden Fertigungs- und Logistikprozesse durch Industrie-4.0-Lösungen optimiert, mehr als die Hälfte aller Werke nutzt Nexeed. Darüber hinaus profitieren weltweit bereits mehr als 100 Kunden vom Know-how und der Vorreiterrolle von Bosch im Bereich der Smart Factory. Nexeed wurde basierend auf der Erfahrung von Experten bei

Bosch Connected Industry in engem Austausch mit Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern aus eigenen Werken entwickelt. Bosch Connected Industry arbeitet an den Standorten in Deutschland, Ungarn und China an weiteren Industrie-4.0-Anwendungen für die Steuerung und intelligente Vernetzung von Produktion und Logistik.

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